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學(xué)好物理的8種思維方法
在物理學(xué)習(xí)中,記憶必要的知識(shí),非常重要,F(xiàn)介紹一些常用的記憶方法,供同學(xué)們學(xué)習(xí)時(shí)參考。下面是小編精心整理的學(xué)好物理的8種思維方法作文,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
學(xué)好物理的8種思維方法
1、守恒思維方法
自然界里各種運(yùn)動(dòng)形成雖然復(fù)雜多變,但變化中存在不變,即某些量總是守恒。守恒的觀點(diǎn)是分析物理問題的一種重要觀點(diǎn),它啟發(fā)我們可以從更廣闊的角度認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)中某些量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移并不影響總量守恒。
(1)能量的轉(zhuǎn)化和守恒能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。做功的過程就是能的轉(zhuǎn)化過程。如合外力對物體做的總功一定等于物體動(dòng)能的變化。其中動(dòng)力做功是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,阻力做功是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。從能量守恒的觀點(diǎn)看,動(dòng)能定理是一條應(yīng)用廣泛的重要定理。在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí),如果除重力、彈力外沒有其它力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。它是普遍的能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的一個(gè)特例。功、熱和內(nèi)能之間的變化關(guān)系滿足熱力學(xué)第一定律。物體間由于溫度差發(fā)生熱傳遞。是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
如:長為L,質(zhì)量為M的均勻軟繩,放在光滑桌面上,現(xiàn)讓其從桌邊緣無初速滑落,求繩子末端離開桌邊緣時(shí)的速度。本題是屬于變力做功問題,直接求解較難,最簡便的方法是從功能關(guān)系出發(fā)求解。解略。
(2)質(zhì)量守恒一定的物質(zhì)形式對應(yīng)一定的運(yùn)動(dòng)和一定的能量狀態(tài),運(yùn)動(dòng)是永恒的,物質(zhì)是不滅的。參與變化的物體質(zhì)量的總和與變化后物質(zhì)質(zhì)量的總和相等,這就是質(zhì)量守恒的觀點(diǎn)。
。3)電荷守恒中性的原子由帶正電的原子核和核外電子組成,決定了自然界中電荷是守恒。不帶電的物體通過接觸,摩擦或感應(yīng)的方式可以帶電,帶電的物體若發(fā)生中和或電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,電荷發(fā)生消失或減少,但正負(fù)電荷總和是一定的。如:在原子物理中,寫核反應(yīng)方程,質(zhì)量和核電荷數(shù)守恒。
2、系統(tǒng)思維方法
按照系統(tǒng)的觀點(diǎn),我們面對著的整個(gè)自然界是由無數(shù)相互聯(lián)系、相互制約、相互作用、相互轉(zhuǎn)化的事物和過程所形成的統(tǒng)一整體。根據(jù)上述觀點(diǎn),在分析和處理物理問題時(shí),抓住研究對象的整體性和物理過程的整體性進(jìn)行分析,這就是系統(tǒng)思維的方法。
在物理解題時(shí),掌握系統(tǒng)思維方法,應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)從整體上把握研究對象,如對系統(tǒng)進(jìn)行受力分析的整體法,它與隔離法是相輔相成的,都應(yīng)熟練掌握。有些物理過程是很復(fù)雜的,不公要學(xué)會(huì)把復(fù)雜的過程分解為若干簡單的過程,也要學(xué)會(huì)把復(fù)雜的物理過程看著一個(gè)統(tǒng)一整體來處理。在很多情況下,根據(jù)系統(tǒng)思維的方法,抓住研究對象的整體性和物理過程的整體性,解決問題往往能化繁為簡,迅速解決問題。
如:放在水平地面的靜止的斜面體M上,放著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊相對斜面靜止,求斜面體受到地面的摩擦力。
分析:該題如果從m平衡求出對M的作用力再分析M的受力求解很麻煩。若把兩物體看成一整體,因水平方向沒有外力作用,所以無運(yùn)動(dòng)趨勢,摩擦力為零。
3、類比思維方法
“類比”是一種推理形式,就是借助于事物之間的相似性,通過比較將一種已經(jīng)掌握的特殊對象的知識(shí),推到另一種新的特殊對象的思維方法。中學(xué)物理中存在大量可以類比的問題,如電磁振蕩與機(jī)械振動(dòng)相類比、電壓與水壓相類比等。運(yùn)用類比推理方法處理物理問題,常見的有模擬類比、過程類比、方法類比等形式。解題時(shí)在其它方向上不能奏效,若善于聯(lián)想,巧妙地用類比推理,往往可以使繁難或似乎無法解答的問題變得十分簡單。
4、等效思維方法
等效思維方法是指在處理問題時(shí),采用相同性質(zhì)事物間等效替代的解題方法。兩個(gè)不同的物理過程,如果在某方面、某點(diǎn)上或某種意義上產(chǎn)生的效果相同,就具有等效性。如平拋運(yùn)動(dòng)可以等效為自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),二力的作用效果等效于它的合力的作用效果;較復(fù)雜的電路可以簡化為簡單的串并聯(lián)電路組成;交流電的有效值與熱效應(yīng)相同的直流電大小相等;氣體狀態(tài)變化的復(fù)雜過程可等效為等溫、等容、等壓過程等等。當(dāng)我們處理物理問題時(shí),若甲問題難于處理,就處理與其有等效性的乙問題,從而得到相同的結(jié)果。常見的形式有:等效力系替代、等效過程替代、等效運(yùn)動(dòng)替代、等效參考系替代、等效電路替代……等等。值得注意的是,采取等效替代,并不改變原問題的物理性質(zhì)與原過程的物理實(shí)質(zhì),僅僅使求解獲得最簡便的途徑。
5、對稱思維方法
對稱性是物質(zhì)世界的一致性與和諧性的反映。應(yīng)用物質(zhì)世界的對稱性來分析處理問題的思維方法叫做對稱思維的方法。
在物理學(xué)中,對稱性比比皆是。許多物體的運(yùn)動(dòng)具有空間和時(shí)間的對稱性,例如作簡諧振動(dòng)的物體在平衡位置兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)對平衡位置是對稱的,豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段對最高點(diǎn)是對稱的,許多物體在空間分布上具有對象性,例如:某些電路結(jié)構(gòu)的對稱性;平面鏡成像的對稱性等。在某些物理問題中,抓住對稱性這一特征進(jìn)行分析常能出奇制勝。
6、極端思維方法
許多物理現(xiàn)象和物理過程存在臨界狀態(tài),其表現(xiàn)形式是某些物理量達(dá)到極限值時(shí),物體在此前后運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生突變。解答這類問題一般可依據(jù)物理量變化的方向逐步推向極端,通過分析臨界狀態(tài)和極值求得問題的解決。有時(shí)很難在一般發(fā)表情況下得出結(jié)論,也可以考慮把一般推向極端,做出極端條件下的判斷,再回到一般,往往會(huì)很快得出結(jié)論。我們把這類思維稱為極端思維方式。它能考查學(xué)生思維的深度、廣度和思維的敏捷性,提高運(yùn)用物理規(guī)律分析解決實(shí)際問題的能力。
如一個(gè)量增大,可以設(shè)想它一直增加到無窮大;同樣一個(gè)若減小,可以設(shè)想一直減小到零。
例如:粗糙木板上放著一個(gè)物體,現(xiàn)將一端緩慢抬起,分析物體受到的摩擦力的變化。
分析:初始時(shí)刻,平板傾角為零,物體無運(yùn)動(dòng)趨勢,摩擦力為零。當(dāng)木板有一定傾角且較小時(shí),設(shè)想木板表面光滑,則物體必然下滑,所以判斷出物體受有摩擦力,而這時(shí)物體還沒有運(yùn)動(dòng),受到的是靜摩擦力,且摩擦力隨重力沿斜面方向的分量的增加而增大。而當(dāng)傾角增大到一定程度,摩擦力減小。
7、逆向思維方法
在通常情況下,人們往往習(xí)慣于從條件或原因分析其結(jié)論或結(jié)果,這是正向思維的模式。
逆向思維是把人們通常思考問題的思路反過來加以思考。即從結(jié)論或結(jié)果出發(fā)倒著分析問題,分析這一結(jié)論或結(jié)果產(chǎn)生的條件或原因。這種思維方法叫逆向思維方法。逆向思維是一種創(chuàng)造性的思維,也是思維廣闊性和靈活性的表現(xiàn)。
將逆向思維應(yīng)用于物理解題。要求能靈活地轉(zhuǎn)變思維方向,克服思維定勢的消極影響。特別是在某些情況下,按照正向思維的方式分析非常麻煩,甚至陷入困境,這時(shí)就應(yīng)立即轉(zhuǎn)換思維方式,從相反的方向重新思考,往往能收到意想不到的效果。
例:還是做勻減速直線運(yùn)動(dòng)最后速度減為零的情況,均可看成初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)組成。
8、假設(shè)的思維方法
當(dāng)出現(xiàn)一種需要判斷的情景時(shí),需要推想如果只判斷結(jié)果的話,不妨先進(jìn)行假設(shè),然后去檢驗(yàn)其合理性。也是一種不錯(cuò)的方式
總之,中學(xué)物理是一門較難學(xué)的一門學(xué)科,但只要多方面地培養(yǎng)興趣,注意學(xué)習(xí)方法,多思考,勤學(xué)好問,多作實(shí)驗(yàn),注意總結(jié)規(guī)律,是完全可以學(xué)好的。
學(xué)好物理的8種思維方法
一、原型啟發(fā)法
原型啟發(fā)就是通過與假設(shè)的事物具有相似性的東西,來幫助解決新問題的途徑。原型是能夠起到啟發(fā)作用的事物。原型可來源于生活、生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)。如魚的體型是創(chuàng)造船體的原型。原型啟發(fā)能否實(shí)現(xiàn)取決于我們腦海中所有的物理現(xiàn)象,原型又與頭腦中的表象儲(chǔ)備有關(guān),增加原型主要有以下三種途徑:
1、通過學(xué)習(xí)之外的留心觀察,像看電影了,課外書之類得到;
2、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)過程;
3、注意觀察生活中的各種現(xiàn)象,并爭取用學(xué)到的知識(shí)以初步解釋。
二、假設(shè)推理法
假設(shè)推理法是一種科學(xué)的思維方法,這是做一些比較抽象的題的常用方法,它要求我們根據(jù)研究對象,針對物理過程,靈活運(yùn)用規(guī)律,作出假設(shè),突破思維方法上的局限性,使問題變得簡易。主要有下面幾方面內(nèi)容:
1、物理線路假設(shè)
2、物理過程假設(shè)
3、推理過程假設(shè)
4、矢量方向假設(shè)
5、臨界狀態(tài)假設(shè)
三、過程的分析方法
1、理順制約關(guān)系:有些綜合題所述物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和變化過程,是諸多因素互相依存,互相制約的“綜合效應(yīng)”。要正確分析,就要全方位、多角度的進(jìn)行觀察和分析,從內(nèi)在聯(lián)系上把握規(guī)律、理順關(guān)系,尋求解決方法。
2、區(qū)分變化條件:物理現(xiàn)象都是在一定條件下發(fā)生發(fā)展的。條件變化了,物理過程也會(huì)隨之而發(fā)生變化。在分析問題時(shí),要特別注意區(qū)分由于條件變化而引起的物理過程的變化,避免把形同質(zhì)異的問題混為一談。
3、化解過程層次:一般說來,復(fù)雜的物理過程都是由若干個(gè)簡單的“子過程”構(gòu)成的。因此,分析物理過程的最基本方法,就是把復(fù)雜的問題層次化,把它化解為多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的“子過程”來研究。
4、探明中間狀態(tài):有時(shí)階段的劃分并非易事,還必需探明決定物理現(xiàn)象從量變到質(zhì)變的中間狀態(tài)(或過程)正確分析物理過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
四、觀察的幾種方法
1、全面觀察法:對現(xiàn)象進(jìn)行全面的觀察,了解觀察對象的全貌。
2、順序觀察法:按一定的順序進(jìn)行觀察。
3、對比觀察法:對前后幾次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的觀察進(jìn)行比較。
4、特征觀察法:根據(jù)現(xiàn)象的特征進(jìn)行觀察。
五、歸納法
歸納方法是我們做題時(shí)一種比較重要的方法,這個(gè)在高考中曾經(jīng)出過這種題型,它是經(jīng)典物理研究及其理論建構(gòu)中的一種方法。它要解決的主要任務(wù)是:第一由因?qū)Ч驁?zhí)果索因,理解事物和現(xiàn)象的因果聯(lián)系,是為了理解物理規(guī)律。分清因果地位:物理學(xué)中有許多物理量是通過比值來定義的。如R=U/R、E=F/q等。在這種定義方法中,物理量之間并非都互為比例關(guān)系的。但學(xué)生在運(yùn)用物理公式處理物理習(xí)題和問題時(shí),常常不理解公式中物理量本身意義,分不清哪些量之間有因果聯(lián)系,哪些量之間沒有因果聯(lián)系。注意因果對應(yīng):任何結(jié)果由一定的原因引起,一定的原因產(chǎn)生一定的結(jié)果。因果常是一一對應(yīng)的,不能混淆。 第二透過現(xiàn)象抓本質(zhì),將一定的物理現(xiàn)象和過程歸入某個(gè)范疇,并找到支配的規(guī)律。完成這一歸納任務(wù)的方法是:在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上,通過審慎地考察各種事例,并運(yùn)用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關(guān)系等一系列邏輯方法,推出一般性猜想或假說,然后再運(yùn)用演繹對其進(jìn)行修正和補(bǔ)充,直至最后得到物理學(xué)的普遍性結(jié)論。比較法返回比較的方法,是物理學(xué)研究中一種常用的思維方法,也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的方法。這種方法的實(shí)質(zhì),就是辯析物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律的同中之異,異中之同,以把握其本質(zhì)屬性。
六、類比法
類比是由一種物理現(xiàn)象,聯(lián)系到另一種物理現(xiàn)象,并對兩種物理現(xiàn)象比較分析,由已知物理現(xiàn)象的規(guī)律探討另一種物理現(xiàn)象的規(guī)律,或解決另一種物理現(xiàn)象中的問題的思維方法,類比不但可以在物理知識(shí)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行,還可以將許多物理知識(shí)與其他知識(shí)如數(shù)學(xué)知識(shí)、化學(xué)知識(shí)、哲學(xué)知識(shí)、生活常識(shí)等進(jìn)行類比,常能起到點(diǎn)化疑難、開拓思路的作用。
七、順藤摸瓜法
即正向推理法,它是從已知條件推論其結(jié)果的方法。
八、發(fā)散思維法
即從某條物理規(guī)律出發(fā),找出規(guī)律的多種表述。這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如,從歐姆定律以及串并聯(lián)電能的特點(diǎn)出發(fā),推出如下結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個(gè)分電阻、并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)分電阻;串聯(lián)電路中,阻值大的電阻兩端的電壓大,阻值小的電阻兩端的電壓小;并聯(lián)電路中,阻值大的電阻通過的電流小,阻值小的電阻通過的電流大。
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