中學(xué)物理思維方法簡(jiǎn)介中學(xué)物理思維方法簡(jiǎn)介中學(xué)物理思維方法簡(jiǎn)介一.分析與綜合方法二.歸納與演繹方法

三.建模與假設(shè)方法

四.等效與類比方法

常見的物理思維方法：一.分析與綜合方法1.分析法所謂分析法就是把整體分解為部分，把復(fù)雜的事物分解為若干簡(jiǎn)單的要素進(jìn)行研究．最后使整個(gè)問題都得到解決．從解題過程來(lái)看，分析法往往是從含有未知量的“原始公式”出發(fā)，逐步上溯，從一個(gè)問題引到另一個(gè)問題，具有明確的思維方向、解題方向.例1：如圖所示質(zhì)量為M的木板，通過跨過滑輪的繩子與橫梁相連，一個(gè)質(zhì)量為m的人拉住繩端懸吊著．由于木板質(zhì)量比較大，仍然壓在地面上．求木板對(duì)地的壓力(滑輪質(zhì)量不計(jì))．

[思路分析]先分解成動(dòng)滑輪A和定滑輪B兩部分．畫出的受力分析如圖所示．設(shè)待求量是木板對(duì)地面的壓力N，

從待求量出發(fā),則N=Mg-F1-F2

F1=mg，F(xiàn)2=2mg最后得到N=Mg-3mg．

一.分析與綜合方法2.綜合法所謂綜合法就是把研究對(duì)象的各部分、各方面因素聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體進(jìn)行研究．從解題過程來(lái)看，綜合法往往是從已知量出發(fā)，按它們之間的關(guān)系，逐步推出待求量．例2：如圖所示，質(zhì)量為M的木板懸掛在滑輪組下，上端由一根懸繩C固定在橫梁下．質(zhì)量為m的人手拉住繩端，使整個(gè)裝置保持在空間處于靜止?fàn)顟B(tài)．求人對(duì)木板的壓力(滑輪的質(zhì)量不計(jì))．

[思路分析]本題適宜用綜合法處理．將M、m及兩個(gè)滑輪看成一個(gè)整體，先求出懸繩C的拉力，即F=(M+m)g．然后從已知條件出發(fā)逐步推出待求量N．由受力圖可以看出：F1=(M+m)g/2，F(xiàn)2=(M+m)g/4．所以N=mg-F2=mg-(M+m)g/4=(3m-M)g/4[說(shuō)明]

本題能成立的條件是3m>M，即m>M/3．這表明人的質(zhì)量不能太小．

練習(xí)1：圖中一個(gè)養(yǎng)有蜜蜂的容器，假設(shè)此時(shí)處于完全密封狀態(tài)，懸掛在彈簧秤下，且蜜蜂均停留在底部巢中．當(dāng)某一時(shí)刻蜜蜂均飛舞起來(lái)，且停留在空中時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)有何變化?

練習(xí)2：如圖所示電路，電源電壓U一定，當(dāng)變阻器Rl減小時(shí)燈Ro的亮度如何變化?

在解答過程較為復(fù)雜的綜合題時(shí)，常常將分析法與綜合法交叉地、聯(lián)合地使用．或者叫做不拘一格靈活運(yùn)用，怎樣有利就怎樣用．

二.歸納與演繹方法

1.歸納法

歸納推理的特點(diǎn)就是從個(gè)別的、特殊的判斷推出規(guī)律性，一般普適的判斷，即：個(gè)別→一般歸納法和演繹法都屬于推理方法．它是根據(jù)一個(gè)或一些判斷得出另一個(gè)新的判斷的一種思維形式．

運(yùn)用歸納法的步驟是(1)搜集材料．即通過觀察、實(shí)驗(yàn)得到大量材料；(2)整理材料．將材料歸類，得出反映問題特征的判斷；(3)抽象概括．經(jīng)過分析、比較，排除無(wú)關(guān)因素，抽象出本質(zhì)因素、概括出一般規(guī)律．例3：某同學(xué)發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)律，河中央流速最大，岸邊速度幾乎為零．他為了研究河水流速與從岸邊到中央距離z的關(guān)系，在橋上做起測(cè)速實(shí)驗(yàn)，每隔1m測(cè)一次流速．測(cè)速方法是從橋左右放下小木塊，測(cè)定它通過橋?qū)挼臅r(shí)間，根據(jù)橋?qū)捤愠鏊俣?河流從岸邊到中心距離共6m)．得到數(shù)據(jù)如下表所示．

X/m0

l

2

3

4

5

6V/ms-100.500.710.871.001.121.23試根據(jù)數(shù)據(jù)歸納出v與x的關(guān)系式．

[思路分析]本題“搜集材料”已經(jīng)完成，主要是材料歸類、找特征，概括出一般規(guī)律．首先v是隨x增大而增大的，因此不可能出現(xiàn)“成反比”這樣的結(jié)果．粗看又不像是“成正比”的關(guān)系．

00.710.840.931.001.061.11v200.250.500.761.001.251.5100.130.360.661.001.401.86可以得出v2與x成正比的結(jié)論，這條直線的斜率，

即

m/s這就是我們找到的垂直于河岸方向，從岸邊至河中央速度隨距離變化的規(guī)律．

X/m0

l

2

3

4

5

6

v00.500.710.871.001.121.23二.歸納與演繹方法

2.演繹法

演繹推理的特點(diǎn)就是從一般的普遍的規(guī)律推出個(gè)別的特殊的判斷，即：一般→個(gè)別運(yùn)用演繹法的步驟是根據(jù)一般規(guī)律，通過分析，在一定的限制條件下，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段得出個(gè)別的特殊的規(guī)律．例4:在一個(gè)很大的容器中盛滿某種液體其密度隨深度均勻增大，其密度ρ=ρ0+ky,式中ρ0=1.0×103kg/m3，k=0.15kg/m4，坐標(biāo)軸豎直向下，取液面為坐標(biāo)原點(diǎn)．今有一塊體積V=0.001m3，質(zhì)量為m=2kg的平板，浸入液中后將懸浮在什么深度處?

[思路分析]

浸在液體中的物體都受到浮力，遵循阿基米德定律．代入數(shù)據(jù)得y/=6.7m處于懸浮狀態(tài)時(shí)

F浮=mg．即

三.建模與假設(shè)方法

1.建模法

所謂物理模型就是在研究物理問題的本質(zhì)時(shí)采用的一種簡(jiǎn)化描述或模擬的方法．

通常的三種類型．1.實(shí)物模型2.理想模型3.理論模型例5：如圖所示是一種帆板運(yùn)動(dòng),請(qǐng)你估計(jì)此時(shí)風(fēng)對(duì)帆有多大的作用力?

[思路分析]通過觀察發(fā)現(xiàn)人移向船體右側(cè)是為了平衡風(fēng)對(duì)帆的作用．

第一步:建模是找人的重心畫重力．畫出風(fēng)對(duì)帆作用的作用點(diǎn)，畫出風(fēng)力

第二步:建模是將它簡(jiǎn)化為一個(gè)曲臂的杠桿．

GFL3L根據(jù)杠桿原理可求出風(fēng)力F的大?。?/p>

F×3L=G×LF=G/3．

GF例6：如圖所示是一堵墻壁，中間是木窗框.上部P是一個(gè)插座接在電源上，A、B是固定電線的釘子，正常情況應(yīng)是與墻壁絕緣的，墻壁中不應(yīng)有電流的．由于施工不當(dāng)破壞了電線的絕緣，A、B處發(fā)生漏電，整個(gè)墻壁有了電流，用電壓表測(cè)得墻腳下部相距1m的CD兩點(diǎn)間有20V電壓．已知總漏電電流為O.5A，墻高為3m，窗寬為4m，則墻壁漏電功率為多大?

分析:用長(zhǎng)度來(lái)表示電阻的大小．設(shè)CD段長(zhǎng)為1m處電阻為R，那么各段電阻及其連接情況如圖所示．由于串聯(lián)電阻的阻值之比等于各電阻兩端電壓之比，可求得AB間總電壓U＝(20+60+60+60)V＝200V總功率P＝IU＝0.5×200W＝100W三.建模與假設(shè)方法

2.假設(shè)法

例如圖所示，一個(gè)重為G的球，懸掛在繩下，下面有一個(gè)光滑斜面與球接觸著，問此時(shí)繩受多大力?斜面受多大力?．

例7：有一個(gè)消毒用電器，電阻為20kΩ，它只有在電壓高于24V時(shí)才能工作．要求它在光照下正常工作，黑暗時(shí)停止工作，今用一個(gè)光控電阻開關(guān)對(duì)它進(jìn)行控制．光控開關(guān)的電阻在光照時(shí)為100Ω，黑暗時(shí)為1000Ω，電源電壓為36V，另有一個(gè)可變電阻，阻值是0～3000Ω(只有兩個(gè)接線端)．這些元件的符號(hào)圖如下圖,(1)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路，使消毒用電器能正常工作．(2)指出上述設(shè)計(jì)中變阻器的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)在什么范圍內(nèi)?

不可取R2與P并聯(lián)后可從0開始達(dá)到最大是2.6kΩ

P的電壓控制在24V以上或以下

可取解：假設(shè)P的電壓恰好為24V，這時(shí)光照時(shí)

R1=100Ω

，U1=12V，消毒用電器便能正常工作的條件是：

202Ω<R2<2222Ω那么并聯(lián)部分應(yīng)是

U2=24v，R并=200Ω，即

并五.等效與類比方法

1.等效法

等效替代方法簡(jiǎn)稱等效方法，是認(rèn)識(shí)復(fù)雜物理事物時(shí)，采用將事物轉(zhuǎn)化為效果等同的，相對(duì)簡(jiǎn)單的事物進(jìn)行研究的一種方法．

例9:如圖所示是一個(gè)斜拉橋模型，均勻的橋板重G，支點(diǎn)在0處，它由7根鋼索拉著，每根鋼索與橋面均成30°角，其中一根在重心位置，其余成等距離分布在它的兩側(cè)．每根鋼索受力是相等的，問各受多大的力?[思路分析]根據(jù)杠桿平衡的原理有:7F×L/4=G×L/2，F(xiàn)=2G/7．

例10:如圖電路測(cè)得AB間電阻為4Ω，今將其中大小為5Ω的R1換成一個(gè)10Ω的電阻，則AB間總電阻為多大?[思路分析]把未知的7個(gè)電阻看作是一個(gè)阻值為R0的電阻，則它與5Ω電阻并聯(lián)后總電阻為4Ω．

五.等效與類比方法

2.類比法

類比方法它是一種推理方法，但運(yùn)用在解題方面，它跟等效方法比較接近．兩個(gè)物理對(duì)象之間在某