高中物理解题的思维方法

摘 要：解题是对所掌握的物理知识的再现、理解和运用。在解题过程中讲究思维方法。应用逆向思维、发散思维、图象思维等几种思维方法将有助于解题能力的提高。

关键词：思维 物理解题

物理概念、公式、规律的繁多，决定了习题可以有不同的方法求解和习题的无穷无尽。面对众多的物理习题，应当对学生加强思维方法的训练，提高学生的解题能力，才能收到事半功倍的效果。下面谈谈中学物理学习常用的思维方法。

一、正向思维和逆向思维

所谓正向思维就是“循规蹈矩”，从问题的始态到终态，顺着物理过程的发展去思考问题。而逆向思维则是反其常规，是将问题倒过来思考的思维方法。根据因果关系、由果导因，它是解决物理问题常用的思维方式，也是高考考查的重要内容之一。学生都习惯于正向思维，许多物理问题，如果逆着正向思维的方向提出，往往使许多学生不知所措。因此，在习题课教学中，应有意识地对某些题目进行逆向置换，即从事物的反面提出问题，以加强学生的逆向思维能力训练，培养思维的灵活性。

例1：火车刹车后经过8秒钟停下，若它在最后1秒内通过的位移是1米，求火车的加速度和刹车时火车的速度。

解析：本题若沿正向思维的思路来解，将是十分繁琐的，不过若倒过来考虑，将火车的运动逆时间顺序倒推过去，则刹车过程看作初速度为零的匀加速运动的逆过程，最后1秒通过的位移就变成了匀加速运动的最初1秒通过的位移，火车刹车时的速度就变成了匀加速运动末速。由运动学公式 s=v■t+■at■，v■=v■+at易得a=2m/s■，v=16m/s。

二、发散思维

所谓发散思维是依据研究对象所提供的各种信息，使思维打破常规，寻求变异，广开思路，充分想象，探索多种解决方案或新途径的思维方法。它的主要特征是求异性和多样性。故此我们在物理课教学中应根据教材内容，应精心设计一些培养发散思维的习题，通过一题多变、一题多解、一题多问和一题多答等对学生进行发散思维训练，从而让学生灵活地掌握各知识点，进而巧解巧算。

（一）一题多变——变化发散

一题多变，主要包括题型变换、条件变换两种形式。例如：填空题与选择题的互换，已知与未知的互换等。具体做法就是让学生经过思考，把原题变成保持原知识点不变的题。通过一题多变，培养学生的变化思维。

例2：如图所示，紧靠着点光源S有一质点A，在其前方的竖直屏上有A的影P，现将A向着屏水平抛出，不计空气阻力，影P在屏上的运动情况是（ ）

A.匀速直线运动；

B.初速度不为零的匀加速直线运动

C.做初速度为零的匀加速直线运动

D.做变加速直线运动

解析：原题为选择题，练习的知识点就是如何确定影的运动规律。答案为（A）

变换：如果把质点A放在光源S与屏水平距离的正中间，静止释放质点A，则影的加速度为_______。答案为2g

（二）一题多解——解法发散

一题多解，就是广开思路，用多个物理规律去处理同一物理问题，这样，脑海中储存的大量信息会充分调动起来，在探求问题的解法方案中，使思维极大地得到发散。

例3：总质量为M的列车，沿水平直轨道匀速前进，其质量为m的末节拖车于中途脱节，当司机发觉时，车已驶过路程l，于是立即关闭气门，撤去牵引力，设阻力与车重成正比，机车的牵引力恒定不变。求两部分列车完全停止后，它们之间的距离S。

解析：对于此题，可用牛顿第二定律和运动学公式解答，但太繁。若用功、能的观点来分析就很简单。事实上，如果末节拖车脱节时，司机立即撤去牵引力，则列车的两部分完全停止时，它们的距离为零，显然，牵引力在路程l对车头所做的功，等于车头比末节拖车多通过距离S而克服阻力所做的功。考虑到列车开始时做匀速运动，则F牵=KMg，w=kMgl=k（M-m）gs，因此s=■。

（三）一题多问——阶梯发散

一题多问主要有：一题多问型，题组等形式，这是拓宽思路的先导，也是引水入田的渠道。使设问逐渐加深，引导思维逐渐深化，可使学生的理解更深刻。

（四）一题多答——分析发散

一题多答主要有：一是对同一问题有不同的表达方式；二是由于条件的不定性，使同一问题有不同的答案。解决这类问题要善于抓住问题的本质，并从本质出发，去思考表达或解决这一问题的不同方法，这种以知识点为中心的一题多答，既能培养了学生的发散思维，还有助于学生准确全面的掌握知识。

三、图象思维

所谓图象思维是指利用图象的物理意义来分析问题的思维方法，如运动学中的追及问题、振动和波的问题、热学中气体连续变化的问题，均可利用图象进行分析，既直观又方便。

例4：如图所示，竖直平面内一个光滑圆轨道，AB为水平方向的直径。甲乙两小球同时以同样大小的速度从A出发，沿圆环按图示方向向B运动，运动中不脱离环壁，则：

A.两球到达B点的速率相等

B.小球甲先到达B点

C.小球乙先到达B点

D.质量小的小球先到达B点

解析：由机械能守恒可得两小球到达B点的速率相等，但哪个球先到达？这种运动学的问题，若利用 图象、 图象，则可形象直观。画出 图象如图，甲先减速后加速，乙先加速后减速。表示物体所通过的路程面积要相等，由图可知小球乙先到达B点。答案选（AC）

总之，物理图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具，也是应用数学知识解决物理问题的一个重要方面。正确的物理图象，能在我们分析物理问题时提供清晰的物理图景，图象往往能把与问题相关的多个因素同时展现出来，这样，既有助于我们对基本概念、基本规律的记忆和理解，也有助于我们把握相关物理量的关系，有的问题甚至通过图象直接得到解答。但利用图象解物理题时，应特别注意正确全面理解图象所表示的物理意义，例如在一个坐标系中的图象：应知道它的坐标轴代表什么物理量？是什么单位？是标量还是矢量？整个图象有何意义。另外对于一些图象其图形相似而物理意义不同的图象，如 图象和 图象、振动图象和波的图象等，应该注意区分而不能混淆。

当然，在物理解题中，用到的思维方法还有等效思维、极限思维、类比思维、假设思维等。总之，学生的思维能力决定着解题能力。因此在平时教学过程中，教师应有意点拨和训练学生的思维。使其在掌握基础知识的基础上，学会一些解题的思维方法。这样，既提高了学生的思维能力和解题能力，又可使学生对物理的兴趣更加浓厚，形成学习的良性循环。