例说解答物理题中的科学思维方法 新课标 人教版例说解答物理题中的科学思维方法 新课标 人教版.pdf

例说解答物理题中的科学思维方法 纵观近几年的高考题，其主要命题思想是坚持以能力测试为主导的命题指导思想，运用比较新 颖的物理情景和设问方式，利用物理基本概念、基本规律和学科主干知识，考查考生的理解能力、 推理能力、独立分析和解决问题的能力。提高学生分析问题、解决问题的能力应贯穿于整个高中物 理教学的始终 。什么是能力？能力应以知识为载体，却又是知识的升华，是活化的知识。我认为可 用下列公式表示：能力=知识+方法的灵活应用。 只有掌握科学的思维方法才能正确地分析与解决问题，那中学阶段所运用的主要思维方法有哪 些呢？如何正确使用呢？下面我做一个抛砖引玉的介绍。 物理学中常见的学科思维方法有：隔离与整体法、等效法、临界法、图解法，极限思维与极值 法、估算法。 1、隔离法与整体法 物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、或一个孤立的过程、或一个单一的题给条 件．这时，如果把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体 为研究对象的解题方法称为整体法；而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独 从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法 当问题中出现多个物体参与运动并且相互关联时，可采用隔离法求解。 隔离法解题的步骤： （1）分析题意，选定隔离对象 （2）对隔离的对象逐一分析背景条件和状态变化，并根据物理规律列出已知量与未知量间的关系。 （3）分析描述各物体状态的参量间的关系，使诸关系式联立。 （4）解联立方程，求出待求量。 应当强调指出的是：（1）所谓“隔离方案”可以是对每个物体 都进行单独分析；也可以将对整 体的分析和对单个物体的分析交叉进行，以简便为准。（2）要善于准确地找出各物体状态量间的关 系，如：位移、速度、加速度、压强、体积……等，这些量之间除了存在物理关系以外，还常常存 在一些几何关系，也是不容忽视的。 此方法多用于与受力、运动有关的问题。 例 1、如图 1 所示，三根不可伸长的轻绳，一端系在半径为r0的环 1 上，彼此间距相等。绳穿过 半径为r0的第 2 个圆环，另一端用同样方式系在半径为 2r0的圆环 3 上，环 1 固定在水平天花上，整 个系统处于平衡。试求第 2 个环中心与第 3 个环中心之距离。（三个环都是用同种金属丝制作的） 【析与解：】因为环 2 的半径为环 3 的 2 倍，环 3 的周长为环 2 的 2 倍，三环又是用同种金属丝制成 的，所以环 3 的质量为环 2 的 2 倍。设环 2 的质量为m，则三根绳承受的重量为 3mg（以 2、3 两环 的系统为研究对象），即环 1 与环 3 之间每根绳的张力T1＝mg,是相同的。 对环 3(受力如图 1)，平衡时，有 3T2 cosα=2mg T1 1 又 T1=T2=mg T1 T1 得 cosα=2/3 T2 2 环 2 与环 3 中心间的距离 T2 T 2 x cosα 2 3 x= r0ctgα= r0 ? r0 cos-1 2α 5 图 1 点评：本题先以