昭通2021名师助考?丨高中物理思维助高考

发布于 2021-05-15 22:20 ，所属分类：初高中物理学习资料

高考加油

“这个同学的物理思维很好”，当你听到老师这样评价一个学生时，肯定在想，老师说的思维具体指的是什么？

物理思维是一套严密的逻辑体系，是分析物理问题的具体方法，还是抽象又具体的物理关系，它能无形之中决定我们的思考方式，更能帮助我们找到解题方向，这里想给同学们交流一些思维，希望能对你有所帮助。

一、因果关系的推理思维

因果关系，是指任何事物的产生和发展都有一个原因和结果。一种事物产生的原因，必定是另一种事物发展的结果；因果关系我们分析物理问题的线索，这条线索是我们解题的关键思路，高中物理几大规律中的因果关系：

（1）力与运动的关系中，力是改变物体运动状态的原因，力是产生加速度的原因；

（2）功与能的关系中，功是能量转化的量度，每一种性质力做功都与一种相应的能量改量，功是能量变化的原因；

（3）力的冲量是动量改变的原因；

（4）磁通量的变化是产生感应电动势的原因。同时，因果关系还是我们准确理解物理规律的前提，例如:①理解折射定律时，需要用折射角因入射角变化而变化；②理解电容器的电容的大小时，电容的大小由电容器结构决定；③变压器功率关系时，应从输出功率决定输入功率理解，从而得出电流关系；④在电磁感应中，应分析是因电而动还是因动而电，只有这样才清楚能量转化的方向。

总之，准确理解因果关系，能使我们分析问题更有逻辑性和方向性。

二、微元与积累思维

大学里数学有一门课程叫微积分，物理学家费曼说：“微积分是上帝的语言”，一听就觉得神秘且高深。但微元思维和积累思维我们在小学时分析圆的周长时用到的割圆术已有体现。这种思维的核心方法是将一个复杂的问题分解成简单的问题，再把问题合起来。在高中物理中有很多地方都用到了这种思维，例如：在分析变速直线运动位移时，我们在V-t中将时间分割成无数段，每一段时间均极小，则认为速度几乎不变，用图像与t 轴围成的面积来表示位移，最后把每部分的面积积累起来便是总的位移，用同样的思维还有我们理解变力做功、变力的冲量、沿电场方向的电势差。在动能定理的推导，动量定理的推导过程都用到了同样的思维。这种思维可以让我们对物理过程的理解更加透彻和全面。

三、数学函数的思维

函数思维方法是指用函数的观点、方法，去观察分析运动变化过程中的变量间的关系、揭示规律、建立函数关系、从而运用函数知识解决问题。在高考说明中明确要求：能够根据具体问题列出物理量之间的关系，进行推导与求解，并根据结果得出物理结论，能运用几何图形、函数图像进行表达和分析。例如在求解追及与相遇问题时可以建立两个物体间距离与时间的函数关系，因高中一般是匀变速直线运动，则需要用二次函数求解相遇或距离最值问题；在受力分析当中用得最多的是利用三角函数求各力变化规律；在电磁感应中求瞬时电动势时可能会用到导函数的思维方法求解最值问题；这里只是略举一二。总之，函数思维是高中物理学霸的标配。

四、叠加思维（独立作用原理）

叠加思维是与独立作用原理相结合，是指在分析多个原因引起的结果时，可以单独考虑某一原因的结果，最后将结果叠加就是同时产生的结果，但前提条件为：几个原因相互独立。主要体现在几个方面：

（1）力的叠加：合力引起的作用效果等于各分力单独引起的作用效果相叠加。这一原理在求解连结体问题中的内力时可以快速解题。

（2）运动的叠加：我们在分析曲线运动时，将曲线运动看成两个相互垂直的直线运动的叠加。介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰。在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和，这里也可以理解为运动的叠加。

（3）场的叠加：点电荷系统中任意一点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理，这里还包括磁感应强度的叠加。带电体系静电场中一点的电势等于每一点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。电势叠加原理是场的叠加原理的必然结果。

总之，在理解一些物理问题上，叠加思维可以将复杂的问题简单化处理。

五、类比思维

是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。例如我们在学习电势、电势能与电场力做功等抽象概念时，我们用高度、重力势能和重力做功类比，就更容易理解，下面我们谈下高中的有哪些地方可能用到类比思维。

（1）物理概念类比：用重力类比电场力，用重力势能类比电势能，用高度差类比电势差这样就更好理解电场能的性质；在学习电容器电容时我们也用过水桶的横截面积类比电容，用量类比电量，用水的高度类比两极电势差；

（2）运动模型类比，小角度的圆槽内的运动类比单摆；带电粒子在匀强电场中的运动可类比平抛或斜抛运动；玻尔的原子模型与行星运动模型相类比；

当然也存在不能类比的，在物理史上对光的本质的认识中存在粒子说与微粒说，爱因斯坦用光量子观念成功解释了光电效应，让人们重新认识到光的粒子性，但爱因斯坦晚年也只好承认：整整50年有意识的思考，并没有使我更接近“光量子是什么”这个问题的答案。看来不能用宏观粒子类比光量子。

六、守恒思维

能量守恒定律是自然界最基本的守恒定律，它与我们生活密不可分，例如我们现在吃学习的苦多一点，将来在生活中吃的苦就会少一点，这方面失去一点必定会在另一方面得到。

高中物理研究的运动过程可能很复杂，相互关联的物体也可能很多，例如在分析问题时可能遇到有重力这样的恒力，弹簧这样的变力，也有可能像机车启动问题中的复杂运动，还有可能像电磁感应中总是起阻碍作用的安培力，但无论运动多复杂，过程多曲折，它们都遵守自然界最普遍的能量守恒定律，这是我们解决复杂问题思考的角度之一，如果我们在解题时始终有这一条线索，将大大提高我们思考问题的全面性。它的最大优点在于不必去追究物理过程的细节，而直接建立初末两个状态之间物理量的联系，简化解题过程，提高解题效率。

物理思维的建立需要我们有意识的思考，更需要我们有攻艰克难的精神。英国科学家道尔顿说：有的人能够远远超过其他人，其主要原因与其说他是天才，不如说他有专心致志坚持学习和不达目的决不罢休的顽强精神。同学们，努力拼搏吧！

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