紀(jì)艷

摘要：高中物理較初中更加抽象，更加復(fù)雜，高中生學(xué)習(xí)物理會(huì)有不小的壓力。同時(shí)，物理教學(xué)作為高中教學(xué)中的重要的組成部分，在學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)成績中占有重要的地位。因此，學(xué)生必須要靈活運(yùn)用物理知識(shí)，培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，才能在高中物理的學(xué)習(xí)中得心應(yīng)手，獲得優(yōu)異的成績。力學(xué)問題是高中物理教學(xué)中重要的組成部分，是無法避免的，而“對(duì)稱性”是解決高中物理力學(xué)問題的重要的方法。本文探討了“對(duì)稱性”在高中物理力學(xué)問題中的應(yīng)用，希望對(duì)提高高中物理教學(xué)水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：“對(duì)稱性”;高中物理;力學(xué)問題;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G622 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-2177（2019）07-0108-02

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，新的教學(xué)方法和教學(xué)模式不斷被提出，主要目的還是提高教學(xué)的質(zhì)量。“對(duì)稱性”在高中物理力學(xué)問題中有很大的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于解決高中物理力學(xué)問題有很大的幫助。新時(shí)期，高中物理教學(xué)要改變傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，尊重學(xué)生主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生多種思維能力，促進(jìn)學(xué)生更好的發(fā)展。“對(duì)稱性”不僅可以簡化物理題目，降低難度，還可以培養(yǎng)學(xué)生靈活的思維能力。

1“對(duì)稱性”在高中物理力學(xué)問題中的應(yīng)用

1.1 對(duì)稱性在高中物理力學(xué)物體質(zhì)量問題中的合理使用

在高中物理力學(xué)關(guān)于物體質(zhì)量的教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到“確定物體重心”的問題。如果所要確定重心的物體質(zhì)量和密度均勻，形狀規(guī)則，那么物體的重心基本上都可以直接確定為在物體的中心。如歸沒有“質(zhì)量、密度均勻，形狀規(guī)則”這個(gè)前提條件的話，就算物體的密度一定，形狀不規(guī)則或者不對(duì)稱的物體的重心不可能與物體的幾何中心重合。在這種情況下，“對(duì)稱性”就會(huì)成為解決問題的關(guān)鍵方法[1]。

比如，這樣一道題目，將一根質(zhì)量分布均勻的圓形鐵棒一分為二，分成兩根長短粗細(xì)完全一樣的圓形鐵棒，求這兩個(gè)圓形鐵棒的重力。想要求圓形鐵棒的重力，就必須要確定兩根圓形鐵棒的重心的位置。學(xué)生在這個(gè)階段的知識(shí)可能不足以支撐他們找出圓形鐵棒的重心。這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)地反復(fù)閱讀題干，根據(jù)題干要求畫出圖形，利用“對(duì)稱性”的原則，切割填補(bǔ)，使所研究的對(duì)象變成可以利用“對(duì)稱性”解決的，在很大的程度上，可以降低題目的難度，提高學(xué)生解題的速度和解題的準(zhǔn)確性。

1.2 對(duì)稱性在高中物理力學(xué)特殊碰撞問題中的合理運(yùn)用

高中物理力學(xué)問題中關(guān)于碰撞的解釋是兩個(gè)物體或粒子在極端的時(shí)間內(nèi)發(fā)生相互作用。依據(jù)物體能量轉(zhuǎn)移的方式，可以將物體或者粒子的碰撞分成彈性碰撞和非彈性碰撞這兩種。前者在碰撞前后動(dòng)能不發(fā)生變化，不會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換。后者在發(fā)生之后，部分的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)換成其他能量形式，動(dòng)能不守恒[2]。

例如，有一個(gè)直角光滑的墻壁， 把一個(gè)彈性小球在墻壁x、水平面高度的點(diǎn)上進(jìn)行操作， 將小球以一定的初速度拋出，小球在與墻壁發(fā)生短暫的碰撞后，掉在距離墻壁的水平面點(diǎn)， 根據(jù)以上的條件求出小球初始速度是多少？在解答這道題目的時(shí)候，學(xué)生必須先要將仔細(xì)地閱讀和分析題目，在審題的過程中，抓住題干中重點(diǎn)的信息。具有彈性的小球與墻壁發(fā)生了碰撞，如果我們從小球的實(shí)際運(yùn)行軌跡切入，這道題目就會(huì)變得復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，解題花費(fèi)的時(shí)間變長。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用“對(duì)稱性”來解決這道特殊碰撞問題。將小球與墻壁的碰撞看作是簡單的平拋運(yùn)動(dòng)，將小球?qū)嶋H的運(yùn)行軌跡計(jì)算為，根據(jù)“對(duì)稱性”求得對(duì)稱性運(yùn)動(dòng)軌跡為，這就能極大地降低解題的難度，提高解題的速度和準(zhǔn)確率。

1.3 對(duì)稱性在高中物理力學(xué)拋體運(yùn)動(dòng)問題的合理使用

高中物理中的拋體運(yùn)動(dòng)是指將一個(gè)物體向上拋出，只考慮拋出過程中物體重力的因素，其他的物體運(yùn)動(dòng)的因素忽略不計(jì)。拋體運(yùn)動(dòng)可以分為豎直上拋運(yùn)動(dòng)等三大類型， 豎直上拋運(yùn)動(dòng)過程中，被拋出的物體運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的對(duì)稱性，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)中， 物體初始速度與落地速度是相同的，同時(shí)，物體上拋和下降所花費(fèi)的時(shí)間也是相同的[3]。在解決高中物理力學(xué)問題中的拋體運(yùn)動(dòng)問題的時(shí)候，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會(huì)比較困難，教師要教給學(xué)生運(yùn)用“對(duì)稱性”來解決問題，不僅可以降低題目的難度，還能夠培養(yǎng)學(xué)生靈活的階梯思路和解決方法。

例如，在理想條件下，將一個(gè)藍(lán)色小球以的速度豎直上拋，小球在豎直上拋的過程中收到的空氣阻力等因素可以忽略不計(jì)，求出藍(lán)色小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)需要花費(fèi)的時(shí)間。學(xué)生要打破固有的解題思路，跳出思維定式。列方程式雖然也能解出題目，但是解題的步驟繁瑣，容易出錯(cuò)。利用“對(duì)稱性”就可以很好地降低題目的難度。

2 結(jié)語

在高中物理的教學(xué)中，學(xué)生解決物理題目的時(shí)候，需要打破思維定式，培養(yǎng)靈活的思維模式?！皩?duì)稱性”在解決高中物理力學(xué)問題時(shí)是非常有效的，簡化題目，降低難度，能夠提高解題的速度和解題的準(zhǔn)確率?！皩?duì)稱性”在高中物理的教學(xué)中具有十分重要的地位，需要教師不斷加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“對(duì)稱性”這一解題方法的訓(xùn)練和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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

[2]宋一鳴.探析“對(duì)稱性”在高中物理力學(xué)問題中的效用[J].農(nóng)家參謀，2017（16）：67.

[3]高琛澤.如何應(yīng)用對(duì)稱性分析高中物理力學(xué)問題[J].中國校外教育，2016（34）：103.