摘 要：在高中物理知識(shí)中，力學(xué)是重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是升學(xué)考試當(dāng)中的重要考查對(duì)象，“對(duì)稱(chēng)性”是一種邏輯性的技巧，運(yùn)用在高中物理力學(xué)的教學(xué)當(dāng)中具有十分重要的意義，因此本文主要對(duì)高中物理力學(xué)問(wèn)題分析中“對(duì)稱(chēng)性”的運(yùn)用進(jìn)行了研究，希望能夠提供一點(diǎn)參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高中物理力學(xué);問(wèn)題分析;對(duì)稱(chēng)性

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及新課改的不斷深入，我國(guó)高中物理教育也得到了極大的發(fā)展，其中力學(xué)問(wèn)題作為高中物理知識(shí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生造成的學(xué)習(xí)壓力是非常大的，而有效將“對(duì)稱(chēng)性”這種邏輯技巧運(yùn)用在高中物理力學(xué)的問(wèn)題分析中，能夠在一定程度上將學(xué)生在力學(xué)方面的解題正確率提高，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)物理教學(xué)的深入發(fā)展。

1.對(duì)稱(chēng)性與高中物理知識(shí)之間存在的聯(lián)系

1.1對(duì)稱(chēng)性的理論概述

理論來(lái)源于生活，在我們?nèi)粘５纳町?dāng)中，很容易能發(fā)現(xiàn)存在的對(duì)稱(chēng)性，比如一些古老的建筑或者藝術(shù)展覽的畫(huà)廊，但是日常生活中的不對(duì)稱(chēng)也有很多，這其中也蘊(yùn)含了一定的美，二者相互凸顯。對(duì)稱(chēng)性又被稱(chēng)為鏡面對(duì)稱(chēng)或者雙側(cè)對(duì)稱(chēng)，其影響著多個(gè)學(xué)科的發(fā)展，比如物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科，在物理學(xué)當(dāng)中更是占據(jù)著核心的地位。

1.2高中物理知識(shí)中的對(duì)稱(chēng)性

物理學(xué)當(dāng)中，對(duì)稱(chēng)性導(dǎo)致了其問(wèn)題的出現(xiàn)，并能對(duì)其進(jìn)行解決，如果積累的實(shí)踐的物理經(jīng)驗(yàn)不能將相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行解決時(shí)，就可以將某些對(duì)稱(chēng)性的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)用，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決，這個(gè)時(shí)候的對(duì)稱(chēng)性理論就是一個(gè)基礎(chǔ)，能夠?qū)?shí)驗(yàn)材料中其的存在進(jìn)行解釋?zhuān)⒛芡ㄟ^(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行調(diào)整，從而將發(fā)現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性的規(guī)律通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證。比如開(kāi)普勒在對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了行星在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程時(shí)的三條規(guī)律中具有一定的對(duì)稱(chēng)性，其實(shí)特殊守恒定律就是第三定律，行星扇形速度守恒定律是第二定律。開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性其實(shí)既不能歸入亞里士多德的宇宙觀的圖示當(dāng)中，同樣也不屬于哥白尼的圖示，因此后來(lái)的物理學(xué)家牛頓對(duì)開(kāi)普勒的對(duì)稱(chēng)性在一定的條件下進(jìn)行了解釋。

隨著物理學(xué)的自身發(fā)展對(duì)稱(chēng)性的核心作用開(kāi)始逐漸增強(qiáng)，以量子力學(xué)以及經(jīng)典的力學(xué)為例，其中所存在的問(wèn)題都能使用對(duì)稱(chēng)性的邏輯將其簡(jiǎn)化，能解決更多復(fù)雜的問(wèn)題。在某種程度上，對(duì)稱(chēng)性已經(jīng)成為了物理學(xué)當(dāng)中重要的支柱，用其對(duì)物理的理論進(jìn)行探索，是最有效的辦法。

2.高中物理力學(xué)問(wèn)題分析中對(duì)稱(chēng)性的運(yùn)用

2.1物體質(zhì)量的分布不均勻問(wèn)題中的運(yùn)用

根據(jù)相關(guān)的研究顯示，在高中的物理力學(xué)知識(shí)當(dāng)中，一般比較基礎(chǔ)或者簡(jiǎn)單的題目，其舉例的物體對(duì)象都是具有對(duì)稱(chēng)性的。這是因?yàn)槲矬w具有對(duì)稱(chēng)性，在進(jìn)行分析研究的過(guò)程中，可以將其進(jìn)行簡(jiǎn)化，作為一種物體幾何中心的問(wèn)題分析，能將更加抽象和繁瑣的物理知識(shí)變成相對(duì)比較簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題，但是如果高中物理的知識(shí)中其物體不能第一次就根據(jù)對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行解決，則需要將其轉(zhuǎn)化成為對(duì)稱(chēng)問(wèn)題。比如在對(duì)重心位置求解的過(guò)程中，因?yàn)槠洳痪邆湟欢ǖ膶?duì)稱(chēng)性，但是物體的質(zhì)量分布比較均勻，所以只需要將其進(jìn)行切割和互補(bǔ)之后，利用對(duì)稱(chēng)性將問(wèn)題進(jìn)行解決，這樣不僅能夠讓學(xué)生的解題思維更加清晰，節(jié)約了學(xué)生大量的解題時(shí)間，而且這種方法比較容易掌握，能很好的幫助學(xué)生提高其物理成績(jī)。

2.2拋體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的運(yùn)用

在牛頓發(fā)現(xiàn)了地心引力之后，就可以解釋物體運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)曲線的狀態(tài)，在高中物理學(xué)科的曲線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)當(dāng)中，拋體運(yùn)動(dòng)是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。一般情況下拋體運(yùn)動(dòng)被分為平拋和斜拋，平拋比較容易理解，而斜拋對(duì)于高中生來(lái)講比較復(fù)雜，但是要想將斜拋的復(fù)雜知識(shí)簡(jiǎn)單進(jìn)行解決，可以利用對(duì)稱(chēng)性邏輯，將斜拋的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，根據(jù)其最高點(diǎn)是呈現(xiàn)豎直的狀態(tài)，可以將其簡(jiǎn)化成為兩個(gè)平拋之間的直線對(duì)稱(chēng)。這樣就可以將所有復(fù)雜的斜拋運(yùn)動(dòng)有效轉(zhuǎn)化的平拋運(yùn)動(dòng)，然后再有效利用相關(guān)的力學(xué)規(guī)律知識(shí)對(duì)整個(gè)問(wèn)題進(jìn)行求解，幫助學(xué)生更好的理解相關(guān)的物理知識(shí)。

2.3特殊類(lèi)的碰撞問(wèn)題中的應(yīng)用

在高中的物理學(xué)科當(dāng)中，彈性碰撞以及非彈性碰撞也是很主要的內(nèi)容，有效將對(duì)稱(chēng)性運(yùn)用在其中能夠幫助學(xué)生節(jié)約解題的時(shí)間，并且還能大大提高學(xué)生的解題質(zhì)量。比如在對(duì)小球碰墻壁這個(gè)知識(shí)進(jìn)行解答的時(shí)候，在傳統(tǒng)的教學(xué)中往往是要將小球運(yùn)行的軌跡一一進(jìn)行求解，但是這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，學(xué)生在解題的過(guò)程非常容易出錯(cuò)，但是利用對(duì)稱(chēng)性邏輯，把小球運(yùn)動(dòng)的軌跡當(dāng)作是平拋運(yùn)動(dòng)，其碰撞點(diǎn)就是平拋運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)，這樣就能讓學(xué)生轉(zhuǎn)化自己解題的思維，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

3.結(jié)束語(yǔ)

對(duì)稱(chēng)性邏輯存在于所有的物體和物理學(xué)的規(guī)律當(dāng)中，在高中物理力學(xué)問(wèn)題中運(yùn)用對(duì)稱(chēng)性，能夠?qū)?fù)雜的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，不斷提高學(xué)生解題的速度以及質(zhì)量，因此需要高中的物理老師認(rèn)識(shí)到在解決物理知識(shí)中運(yùn)用對(duì)稱(chēng)性的重要性，幫助學(xué)生對(duì)這一技巧進(jìn)行熟練的掌握，從而提高物理教學(xué)的質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)

[1]趙炳睿.高中物理力學(xué)問(wèn)題中對(duì)稱(chēng)性的應(yīng)用研究[J].中國(guó)校外教育，2019（04）：71+74.

[2]趙邦原.高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)策略及解題技巧[J].科學(xué)咨詢(xún)（教育科研），2019（01）：57.

作者簡(jiǎn)介：楊彩柱，男，江西九江，中教一級(jí)，大學(xué)本科，高中物理，江西省九江市柴桑區(qū)第一中學(xué)。