论文部分内容阅读
【内容摘要】学生学习物理知识的过程就是利用复杂抽象的思维去认识事物本质及规律的过程，学生的物理思维活动主要体现在物理抽象思维、物理形象思维及物理直觉思维三个方面，因此，把握物理思维分析的学习策略是学好物理的关键。
【关键词】高中物理 思维分析 学习策略
一、假设思维策略
在学习高中物理的过程中还需要用到假设思维，所谓的假设思维就是以物理理论为基础，通过对物理命题及模型进行科学合理的假设，来巧妙地解释物理现象和实验结果的一种重要的思维方式。物理学说通常都是以假设为基础建立起来的学说，如波尔原子模型学说。玻尔原子模型学说的内容虽然是假设的，但却合理地解释了氢光谱规律。物理学家通过对物理条件、状态、过程及结论进行假设，再通过利用物理规律来进行分析、计算及讨论来解决相关物理问题，并且这一方法通常会与反证法相互结合，通过反证来验证假设的正确性。假设思维是一种非常重要的思维方法，有利于探索发现未知的物理领域的问题。
二、极限思维策略
极限思维方法是一种重要的研究物理问题的思维方法。物理学家在研究物理问题时，通常会把物理现象及过程推及到相应区域内的极限情况，以此来发现物理外推的本质，并得出规律性的认知及判断。基本上所有的物理规律都会涉及到极限思维的利用，如伽利略的惯性定律、开尔文的热力学定律等，通常物理学家会利用极限假设法、临界状态分析法及特殊值分析法三种极限思维方法来分析物理问题，利用极限思维方法不仅可以简化物理实验定律，而且能够更容易解决实际物理问题。学生在学习高中物理时，应学会利用极限思维策略，只有理解并充分掌握极限思维方法，学生才能灵活利用物理理论知识来解决实际物理问题。
三、等效思维策略
等效思维方法是一种非常重要的解决物理问题的方法。在分析解决高中物理问题时，经常需要用等效思维的方法将研究对象转化为具有同等作用效果的比较简单的事物来进行分析，只要二者能够产生相同的作用效果，就可以视为能够互换的等效事物。利用等效思维的方法通常能够将复杂的物理现象及过程变成简单的、理想化的、等效的物理现象及过程来进行研究，能够将复杂的物理问题简单化，是一种非常重要的解决问题的方法。
例如：如图1所示，A为一点电荷 Q，B为不带电的接地金属板，A与B之间的距离为r，求O点的电场强度EO。
图1
在本题中，我们可以假想在与A对称的位置有一等量的异号电荷A’，根据静电平衡理论，图1中的电场分布与去掉金属板B后，A与A’之间的电场分布是等效的，因此我们可以用A与A’产生的电场来代替A与B之间的电场，由此可以计算出O点的电场强度为：E= ，方向为水平向右。
通过以上例题可以发现等效思维方法是非常重要的，非常有利于解决比较复杂的物理问题，因此教师在教学过程中应注重培养学生的等效思维，以此来提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的物理学习水平。
四、微元法思维策略
微元法思维策略就是将物理研究对象或研究过程分割成无限个微元，然后对其中的一个微元进行研究或进行微元求和，以此来解决物理问题的思维方法。利用微元法最重要的一点就是可以简化物理问题，而如何选择微元则是解决问题的关键，电荷、质量、时间、面积、长度等都可以分割为微元。
例如：如图2所示，MN及CD为在同一竖直平面内长度为L的水平细杆，二者之间的距离为h，MC则是以MN及CD为切线的半圆弧，其中M、C为切点，P为质量为m，电荷为q的带正电的小球，P与MN及CD之间的动摩擦系数为μ，且P与细杆之间相互绝缘，P与半圆弧MC之间的摩擦不计。O为MD与NC的交点，在O点有一个电荷量为Q的负电荷。小球P以初速度V0从D点沿杆出发至N点时速度刚好为零，已知小球所受库仑力小于重力，求V0。
【关键词】高中物理 思维分析 学习策略
一、假设思维策略
在学习高中物理的过程中还需要用到假设思维，所谓的假设思维就是以物理理论为基础，通过对物理命题及模型进行科学合理的假设，来巧妙地解释物理现象和实验结果的一种重要的思维方式。物理学说通常都是以假设为基础建立起来的学说，如波尔原子模型学说。玻尔原子模型学说的内容虽然是假设的，但却合理地解释了氢光谱规律。物理学家通过对物理条件、状态、过程及结论进行假设，再通过利用物理规律来进行分析、计算及讨论来解决相关物理问题，并且这一方法通常会与反证法相互结合，通过反证来验证假设的正确性。假设思维是一种非常重要的思维方法，有利于探索发现未知的物理领域的问题。
二、极限思维策略
极限思维方法是一种重要的研究物理问题的思维方法。物理学家在研究物理问题时，通常会把物理现象及过程推及到相应区域内的极限情况，以此来发现物理外推的本质，并得出规律性的认知及判断。基本上所有的物理规律都会涉及到极限思维的利用，如伽利略的惯性定律、开尔文的热力学定律等，通常物理学家会利用极限假设法、临界状态分析法及特殊值分析法三种极限思维方法来分析物理问题，利用极限思维方法不仅可以简化物理实验定律，而且能够更容易解决实际物理问题。学生在学习高中物理时，应学会利用极限思维策略，只有理解并充分掌握极限思维方法，学生才能灵活利用物理理论知识来解决实际物理问题。
三、等效思维策略
等效思维方法是一种非常重要的解决物理问题的方法。在分析解决高中物理问题时，经常需要用等效思维的方法将研究对象转化为具有同等作用效果的比较简单的事物来进行分析，只要二者能够产生相同的作用效果，就可以视为能够互换的等效事物。利用等效思维的方法通常能够将复杂的物理现象及过程变成简单的、理想化的、等效的物理现象及过程来进行研究，能够将复杂的物理问题简单化，是一种非常重要的解决问题的方法。
例如：如图1所示，A为一点电荷 Q，B为不带电的接地金属板，A与B之间的距离为r，求O点的电场强度EO。
图1
在本题中，我们可以假想在与A对称的位置有一等量的异号电荷A’，根据静电平衡理论，图1中的电场分布与去掉金属板B后，A与A’之间的电场分布是等效的，因此我们可以用A与A’产生的电场来代替A与B之间的电场，由此可以计算出O点的电场强度为：E= ，方向为水平向右。
通过以上例题可以发现等效思维方法是非常重要的，非常有利于解决比较复杂的物理问题，因此教师在教学过程中应注重培养学生的等效思维，以此来提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的物理学习水平。
四、微元法思维策略
微元法思维策略就是将物理研究对象或研究过程分割成无限个微元，然后对其中的一个微元进行研究或进行微元求和，以此来解决物理问题的思维方法。利用微元法最重要的一点就是可以简化物理问题，而如何选择微元则是解决问题的关键，电荷、质量、时间、面积、长度等都可以分割为微元。
例如：如图2所示，MN及CD为在同一竖直平面内长度为L的水平细杆，二者之间的距离为h，MC则是以MN及CD为切线的半圆弧，其中M、C为切点，P为质量为m，电荷为q的带正电的小球，P与MN及CD之间的动摩擦系数为μ，且P与细杆之间相互绝缘，P与半圆弧MC之间的摩擦不计。O为MD与NC的交点，在O点有一个电荷量为Q的负电荷。小球P以初速度V0从D点沿杆出发至N点时速度刚好为零，已知小球所受库仑力小于重力，求V0。