高考物理常見的思想方法

1、高三物理復(fù)習(xí)研討會高考物理常見的思想方法有人定義，物理思想方法就是人們對自然物質(zhì)及其運動規(guī)律的認(rèn)識方法，是源于物理世界又指導(dǎo)人們對物理世界進(jìn)行再認(rèn)識、再改造和實踐應(yīng)用的思維體系，是辨證唯物主義的方法論和認(rèn)識論在物理學(xué)中的具體體現(xiàn)。由此看出，物理思想方法是一種認(rèn)識方法，是一種思維體系，是學(xué)生獲得知識的手段，是聯(lián)系各項知識的紐帶，它比知識具有更強的穩(wěn)定性，更強的概括性和普遍適應(yīng)性，能使學(xué)生透徹理解知識，形成獨立探索問題和解決問題的能力。物理學(xué)中的思想方法，是求解物理問題的根本所在。認(rèn)真研究總結(jié)物理學(xué)中的思想方法、策略技巧，并能在實際解題過程中靈活應(yīng)用，可收到事半功倍的效果。高考物理思想方法有很多種

2、，本文重點介紹以下十種：一、 整體法與隔離法整體法是對物理問題的整個系統(tǒng)或過程進(jìn)行研究的方法。包括兩種情況：一是整體研究物體系統(tǒng)，一般不需要考慮物體內(nèi)部之間的作用力；二是物體研究運動的全過程，此時所求的物理量往往只涉及整個物理過程。隔離法是將物理問題的某些研究對象或某些過程、狀態(tài)從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進(jìn)行研究的方法。主要有兩種類型：一是對象的隔離，即為尋求與某物體有關(guān)的所求量與已知量之間的關(guān)系，將某物體從系統(tǒng)中隔離出來；二是過程的隔離，物體往往同時參與幾個物理過程，為求解某個過程中的物理量，就必須將這個子過程從全過程中隔離出來。整體法和隔離法是解決動力學(xué)關(guān)系、能量關(guān)系等一系列問題的重要思想方

3、法，尤其是在求連接體問題中的加速度、相互作用力以及分析做功等問題時作用巨大。隔離法和整體法的選擇原則：（1）在動力學(xué)問題中，求各部分運動狀態(tài)相同的連接體的加速度或合外力時，優(yōu)先考慮整體法；如果還要求物體之間的相互作用力，再用隔離法，且一定要從要求的作用力的那個作用面將物體進(jìn)行隔離；如果連接體中各部分的加速度不相同，一般選用隔離法。（2）在研究單個質(zhì)點的能量變化時，首選隔離法；研究系統(tǒng)的能量關(guān)系時，一般綜合運用整體法和隔離法。運用整體法時，一般情況下，只需考慮外力不必考慮內(nèi)力；運用隔離法時，隔離的目的是將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力?！纠?】如圖所示，兩物體在水平恒力、作用下運動。已知，則：（1）若水平面光滑

4、，施于的作用力的大小是多少？（2）若水平面不光滑呢？【解析】（1）地面光滑時，以a、b系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律，有f1-f2=(m1+m2)a1 以b為研究對象，b受到a水平向右推力fn1，由牛頓第二定律，有fn1-f2=m2a1 、聯(lián)立求解得：（2）當(dāng)?shù)孛娲植跁r，設(shè)動摩擦因素為，、一起運動，設(shè)其加速度為，則：f1-f2-(m1+m2) g =(m1+m2)a2 以a為研究對象，設(shè)b對a水平向左的推力為fn2，由牛頓第二定律： f1-fn3-m1 g= m1a2 、聯(lián)立求解得：二、圖像法圖像法是運用圖像來表達(dá)某種信息、分析規(guī)律、求解物理結(jié)論的方法。物理圖像是一種特殊且形象的數(shù)學(xué)語言和工具

5、，運用數(shù)和形的巧妙結(jié)合，恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)某種現(xiàn)象的物理過程和規(guī)律。物理圖像不僅可以使抽象的概念直觀形象、動態(tài)變化過程清晰、省掉大量的文字?jǐn)⑹?、使物理量之間的函數(shù)關(guān)系明確，還可以恰當(dāng)?shù)乇硎居谜Z言難以表達(dá)的內(nèi)涵。要想認(rèn)識好和利用好圖像，有以下幾點值得我們注意：（1）注意坐標(biāo)軸的物理意義弄清兩個坐標(biāo)軸各代表什么物理量，以便了解圖像所反映的是哪兩個物理量之間的關(guān)系。有些圖像，雖然形狀相同，但是由于坐標(biāo)軸所代表的物理量不同，它們所反映的物理規(guī)律就截然不同，如位移-時間圖像和速度-時間圖像等。（2）注意圖像的特征注意觀察圖像是直線、曲線還是折線，從而弄清圖像所反映的兩個物理量之間的關(guān)系，進(jìn)而明確圖像所反映的物理

6、內(nèi)涵。特別是圖線是直線形式的，我們要盡可能的推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，從而更深刻的認(rèn)識圖像。（3）注意截距的物理意義截距是圖線與兩個坐標(biāo)軸的交點所代表的坐標(biāo)數(shù)值，該數(shù)值往往具有特殊的物理意義。（4）注意斜率的物理意義物理圖像的斜率代表兩個物理量增量的比值，其大小往往代表另一個物理量的值。如：圖像的斜率為速度，圖像的斜率為加速度，圖像的斜率為感應(yīng)電動勢等。（5）注意面積的物理意義有些物理圖像的圖線與橫軸所圍的面積的值常常代表另一個物理量的大小。學(xué)習(xí)圖像時，有意識地利用求面積的方法計算有關(guān)問題，可使有些物理問題的解答變得簡便。如圖線與軸所夾的面積代表位移；圖線與軸所夾的面積代表功；圖線與軸所夾得面積代表

7、電量；圖線與軸所夾的面積代表時間等。當(dāng)然，也不是所有的圖線與橫軸所圍的面積都有物理含義，比如圖線與軸所夾的面積就沒有意義。（6）注意拐點的物理意義物理圖像的拐點既有坐標(biāo)數(shù)值，又具有特殊的物理意義，它是兩種不同情況變化的交界，物理量在拐點兩側(cè)適合不同的變化規(guī)律。【例2】在光滑的水平面上，放著兩塊長度相同，質(zhì)量分別為和的木板，在兩木板的左端各放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，如圖所示。開始時，各物體均靜止。今在兩物塊上各作用一水平恒力、。在物塊與木板分離時，兩木板的速度分別為、，物塊與兩木板之間的動摩擦因數(shù)相同，下列說法正確的是（ ）a.若，則 b.若，則c.若，則 d.若，則 【解析】根據(jù)牛

8、頓運動定律得知：、兩選項，加速度相同而加速度不同；、兩選項，加速度相同而加速度不同，但其所發(fā)生的相對位移相同。根據(jù)題意作出其圖像如下圖，其陰影部分的面積代表相對位移，由圖可得：、正確三、 極限思維與極值法（1）極限思維法是指將題目所述物理現(xiàn)象或物理過程形成、變化的一般條件推向極端，在極端條件下進(jìn)行討論、推理或判斷的一種方法。這里的“極端”條件是指極大、極小或臨界狀況。極端思維法只能用于在選定的區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)、單調(diào)變化（單調(diào)增大或單調(diào)減小）的情況。（2）描述某一過程或某一狀態(tài)的物理量在其變化中由于受到物理規(guī)律和條件的制約，其取值往往只是在一定范圍內(nèi)才能符合物理問題的實際，而在這一范圍內(nèi)

9、，該物理量可能有其最大值、最小值或是確定其范圍的邊界值等一些特殊值。物理問題中涉及這些物理量的特殊值問題，我們統(tǒng)稱為極值問題。物理中的極值問題有兩種典型的解法：一是對題目中所給物理現(xiàn)象涉及的物理概念和規(guī)律進(jìn)行分析，明確題中的物理量是在什么條件下取極值，或在出現(xiàn)極值時有何物理特征，然后根據(jù)這些條件或特征去尋求極值，這種方法突出了問題的物理本質(zhì)，稱之為物理方法；二是由問題所遵循的物理規(guī)律建立方程，然后根據(jù)這些方程進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)，在推導(dǎo)中利用數(shù)學(xué)中有關(guān)求極值得結(jié)論得到所需的極值，這種方法側(cè)重于數(shù)學(xué)的演算，其物理意義不夠明朗，常稱之為數(shù)學(xué)方法。常用的數(shù)學(xué)方法如下：算術(shù)幾何平均數(shù)法a. 如果兩變數(shù)之和為一

10、定值，則當(dāng)這兩個數(shù)相等時，它們的乘積取極大值；b. 如果兩變數(shù)的積為一定值，則當(dāng)這兩個數(shù)相等時，它們的和取極小值。判別式法方程有實根時，。二次三項式性質(zhì)法，若，則當(dāng)時，有；當(dāng)，則當(dāng)時，有。三角函數(shù)法如，等?！纠?】甲、乙兩車相距，同時同向運動，乙在前面做加速度為、初速度為零的勻加速運動，甲在后面做加速度為、初速度為的勻加速運動，試討論兩車在運動過程中相遇次數(shù)與加速度的關(guān)系。【解析】 由于，；相遇時有，則：，解得： （1） 當(dāng)時，式只有一個正解，即相遇一次（2） 當(dāng)時，所以，只有一個解，即相遇一次（3） 當(dāng)時，若，式無解，即不相遇 當(dāng)，式只有一個解，即相遇一次當(dāng)，式有兩個正解，即相遇兩次四、 微

11、元法利用微分思想的分析方法稱為微元法，這種方法在前幾年江蘇高考中頻繁出現(xiàn)。微元法就是把研究對象分割成無限多個無限小的部分，或把物理過程分解成為無限多個無限短的過程，抽取其中一個微小部分或極短過程加以研究的方法。運用這種方法往往可以將變量轉(zhuǎn)化為常量，將非理想模型轉(zhuǎn)化為理想模型，使復(fù)雜問題變得簡單易解，微元法解題的關(guān)鍵是正確選取“微元”，這些“微元”是任意的，但又是具有代表性的。在高中階段比如：位移對時間的變化率瞬時速度：，求位移：；速度對時間的變化率加速度：，求速度；動量對時間的變化率力：，求沖量；通過導(dǎo)體某一截面的電量對時間的變化率電流強度：，求電量；功對時間的變化率瞬時功率：，求功。學(xué)生掌握

12、微元思想是對這些物理概念、規(guī)律的理解，拓寬知識的深度和廣度，開拓解決物理問題的新途徑，是認(rèn)識過程中的一次“飛躍”。【例4】如圖所示，水平放置的導(dǎo)體電阻為r ，r與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為l ，其間有垂直導(dǎo)軌平面的、磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右運動。求這個過程的總位移？【解析】根據(jù)牛頓第二定律，導(dǎo)體棒在運動過程中受到安培力作用，導(dǎo)體棒做非勻減速運動， 在某一時刻取一個微元 變式 兩邊求和 因 故 得 五、 等效法等效法是科學(xué)研究中重要的思維方法之一，所謂等效法就是在保證某方面效果相同的前提下，用思想中熟悉和簡單的物理對象、過程、現(xiàn)象替代實

13、際上陌生的和復(fù)雜的物理對象、過程、現(xiàn)象的方法。例如：合力與分力、合運動與分運動、總電阻與分電阻、總電容與分電容等。利用等效法不但能將問題、過程由繁變簡、由難變易，由具體到抽象，而且能啟迪思維，增長智慧，從而提高能力。運用等效法解決實際問題時，常見的有：過程等效、概念等效、條件等效、電器元件等效、電路等效、長度等效、場等效等。在運用等效法時，一定要注意必須是在效果相同的前提下，討論兩個不同的物理過程或物理現(xiàn)象的等效及物理意義。若在運用等效法解決問題時，不抓住效果相同這個條件，就會得出錯誤的結(jié)論，甚至是謬誤了。近年來，含有等效法思維方式的試題在高考中頻頻出現(xiàn)，主要考查物理模型等效、過程等效、條件等

14、效、電路等效等。【例5】如圖所示，虛線框內(nèi)各元件的參數(shù)均不知。在、端接一只的電阻時，測得其電流；若在、間換接電阻時，測得電流；換接電阻時，測得其電流，則的阻值為多少？【解析】視虛線框內(nèi)整體為一個電源，設(shè)電動勢為，內(nèi)阻為，則由題意得：，解得：，六、 類比法類比法是根據(jù)兩個類比對象的某些相同或相似的規(guī)律來推斷它們在其他方面也存在相同或相似規(guī)律的一種推理形式和思維方法。類比分為性質(zhì)類比和關(guān)系類比。兩個或兩類對象進(jìn)行類比推理必須具備可比性，一般分為兩個條件：第一，類比的對象間必須存在同一性、相互性；第二，對象的屬性之間必須存在著相關(guān)性。運用類比方法可以理解概念，掌握規(guī)律；可以定義物理量，消除模糊認(rèn)識；

15、可以培養(yǎng)思維的靈活性，靈活處理相關(guān)聯(lián)的問題；還可以減少數(shù)學(xué)知識遷移過程中的錯誤。運用類比法解題是近年來高考的熱點之一，常見的有：現(xiàn)象類比、過程類比、模型類比、方法類比、結(jié)論類比等。高考試題的情境比較新穎，即所謂的“生”題，許多考生往往無從下手，但只要冷靜下來分析、思考，應(yīng)用類比法將學(xué)過的舊知識遷移到新的情境中去，問題往往就容易解決了。平時要加強這方面的訓(xùn)練，多利用類比法抽象出物理模型，確定隱含條件?！纠?】歷史上有些科學(xué)家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”（現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”），“另類加速度”定義為，其中和分別表示某段位移內(nèi)的初速度和末速度。a0表示物體做

16、加速運動,a0表示物體做減速運動。而現(xiàn)在物理學(xué)中加速度的定義式為，下列說法正確的是（ ）a.若不變，則也不變b.若且保持不變，則逐漸變大c.若不變，則物體在中間位置處的速度為d.若不變，則物體在中間位置處的速度為【解析】通過兩種定義類比，可知、正確。七、 對稱法對稱法是從對稱的角度研究、處理物理問題的一種思維方法，有時間和空間上的對稱，它表明物理規(guī)律在某種變換下具有不變的性質(zhì)。用這種思維方法來處理問題可以開拓思路，使復(fù)雜問題的求解變得簡捷。如：對于一個做勻減速直線運動的物體從其開始運動直至運動停止的過程，根據(jù)運動的對稱性，從時間上的反演，就能被看做是一個初速度為零的勻加速直線運動，于是便可將初

17、速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律和特點用于處理末速度為零的勻減速運動，從而簡化解題過程。解題中常見的對稱有：豎直上拋運動中的速度對稱、時間對稱；沿著光滑斜面上滑的物體的運動具有對稱性，簡諧運動中、動能和勢能以平衡位置的對稱性等?？傊锢韱栴}通常有多種不同的解法，利用對稱性解題不失為一種科學(xué)的思維方法。利用對稱法解題的思路： 領(lǐng)會物理情境，選取研究對象； 在仔細(xì)審題的基礎(chǔ)上，通過題目的條件、背景、設(shè)問，深刻剖析物理現(xiàn)象及過程，建立清晰的物理情境，選取恰當(dāng)?shù)难芯繉ο?，如運動的物體、運動的某一過程或某一狀態(tài)； 透析研究對象的屬性、運動特點及規(guī)律； 尋找研究對象的對稱性特點； 利用對稱性特點，依據(jù)物理

18、規(guī)律，對題目求解?！纠?】是長為的均勻帶電細(xì)桿,、是位于所在直線上的兩點,位置如圖所示.上電荷產(chǎn)生的靜電場在處的場強大小為,在處的場強大小為.則以下說法中正確的是( )a兩處的場強方向相同，b兩處的場強方向相反，c兩處的場強方向相同，d兩處的場強方向相反，【解析】將均勻帶電細(xì)桿從中間一分為二，根據(jù)對稱性，可分析正確。八、 臨界狀態(tài)分析法當(dāng)某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象，或物體從某種特性變化為另一種特性時，發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，通常叫做臨界狀態(tài)。出現(xiàn)臨界狀態(tài)時，既可以理解為“恰好出現(xiàn)”，又可以理解為“恰好不出現(xiàn)”。習(xí)題中常常出現(xiàn)“正好”、“恰好”、“最大”、“最小”、“剛能”、“至少”、“盡

19、快”、“不超過”等一類特殊詞，這些詞往往暗示著臨界狀態(tài)的存在。解決臨界問題的關(guān)鍵在于熟練掌握臨界條件及其物理意義。物理學(xué)中常見的臨界條件有以下幾種：（1）兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為零。（2）繩子斷與不斷的臨界條件為作用力達(dá)到最大值，繩子松弛的臨界條件為作用力等于零。（3）靠摩擦力連接的物體間發(fā)生與不發(fā)生相對滑動的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大值。（4）追及問題中兩物體相距最遠(yuǎn)的臨界條件為速度相等，相遇不相碰的臨界條件為同一時刻到達(dá)同一地點時，。（5）兩物體碰撞過程中系統(tǒng)末動能最小，即損失動能最多的臨界條件為速度相等。待添加的隱藏文字內(nèi)容2（6）光發(fā)生全反射的臨界條件為：光從光密

20、介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角【例8】如圖所示，絕緣長方體置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場。長方體的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數(shù)（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）。與極板的總質(zhì)量。帶正電的小滑塊質(zhì)量，其受到的電場力大小。假設(shè)所帶的電量不影響極板間的電場分布。時刻，小滑塊從表面上的點以相對地面的速度向左運動，同時，（連同極板）以相對地面的速度向右運動。（?。﹩枺海?）和剛開始運動時的加速度大小分別為多少？（2）若最遠(yuǎn)能到達(dá)點，、的距離應(yīng)為多少？從時刻至運動到點時，摩擦力對做的功為多少？【解析】（1）剛開始運動時的加速度大小 方向水平向右受電場力 摩擦力剛開始運動時的

21、加速度大小 方向水平向左（2）設(shè)從開始勻減速到零的時間為，則有 時刻的速度 的位移此時間內(nèi)相對運動的位移 后，由于，開始向左作勻加速運動，繼續(xù)作勻減速運動，當(dāng)它們速度相等時、相距最遠(yuǎn)，設(shè)此過程運動時間為，相等速度為，則有 對：速度對：加速度 速度 解得： 時間內(nèi)運動的位移 運動的位移內(nèi)相對的位移 摩擦力對做功為最遠(yuǎn)到達(dá)點，、的距離為從時刻到運動到點時，摩擦力對做的功為九、尋找守恒量法守恒，簡單的講就是研究數(shù)量時總量保持不變的一種現(xiàn)象。物理學(xué)中的守恒，是指在物理變化過程或物質(zhì)的轉(zhuǎn)化遷移過程中一些物理量的總量不變的現(xiàn)象或事實。守恒，已是物理學(xué)中最基本的規(guī)律，也是一種解決物理

22、問題的基本思想方法，并且應(yīng)用起來簡便、快捷。在高中階段，主要有動量守恒、機械能守恒、能量守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒等。從運算角度來講，守恒是加減法運算，總和不變。從物理角度來講，那就與所述物理量表征的意義有關(guān)，重在理解。理解所述物理量及所述量守恒事實的內(nèi)在實質(zhì)和外在表現(xiàn)。如動量，描述的是物體的運動量，大小為,方向為速度的方向。動量守恒，就是物體作用前總的運動量是動時，且方向是向某一方向的，那么作用過程中以及作用后，系統(tǒng)總的運動量還是動的，方向還是向著這一方向。在解題時要特別注意分析是否滿足守恒的條件?！纠?】中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損為，放出的能量,是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是（ ）a.用能量為的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個中子和一個質(zhì)子。b.用能量等于的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零。c.用能量為的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，