初﹒高中物理学习中思维方法比较.ppt

初中阶段所涉及到的物理问题，大多数并不要求彻底的揭示出更为深刻的物理本质，就好像对“百米赛跑”能够粗浅的理解为“比谁跑得更快”即可；高中阶段所涉及到的物理问题，通常情况则要求能够较为彻底的揭示出深刻的物理本质，所以相应的思维方法更多的是在感知到的表象基础上探索事物的本质，这样就要求相应的思维活动能够自觉表现出“批判性”特征，使得思维活动能够在一定程度上表现出“深刻性”特征。 和初中阶段的物理学习相比较，高中阶段的物理学习其内容更深更广、其要求更高更严、其方法更灵更活。 小结： 和初中阶段的物理学习相比较，高中阶段的物理学习对相应的思维活动在如下几个方面提出了更高的要求，即 “多样性”与“准确性” “合理性”与“周密性” “有序性”与“灵活性” “深刻性”与“批判性” 例题4：手持一小球A，小球A下面用线系着另一个小球B。若从三楼的阳台上将两小球由静止释放，两小球先后着地的时间之差为Δt1；若从六楼的阳台上将两小球由静止释放，两小球先后着地的时间之差为Δt2，则 （ ） A、 D、无法确定 B、 = C、 解答：此例的解答可以分别采用多种思维方式。 解法1： （数学方法） 设两小球静止释放时小球B距地面高度为H，两小球间的线长为L。则静止释放后A、B两小球做自由落体运动，分别经时间t1和t2着地，于是有 而两小球先后着地的时间之差为 由此可将两小球落地时间之差Δt表为高度H的函数，为 分析表明：两小球落地时间之差Δt 随高度H 增加而单调减少，而三楼阳台的高度和六楼阳台的高度间显然有 因此可知 所以，应选A。 解法2： （验算方法） 取线长和楼层的高度分别为 则三楼阳台的高度H3和六楼阳台的高度H6分别应为 重力加速度取值为g=10m/s2，带入相应公式计算得 所以 应选A。 解法3： （极端方法） 设两小球静止释放时小球B距地面高度为H，两小球间的线长为L，则无论释放点的高度H多大，两小球从释放到落地的过程中通过的距离差均为L。将释放点高度H分别取两种极端情况来思考，于是分别有： 当 时， 两小球落地的时间差为 当 时， 两小球落地的时间差为 可见：释放点越高，两球落地时间差越短。显然应有 所以 应选A。 小结：此例的三种解法表明：运用“数学方法”在分析函数的单调性时，将会遇到较大的困难；运用“验算方法”在涉及数值运算时较为繁琐；而运用“极端方法”时，则既可避免“数学方法”的“难”，又可避免“验算方法”的“繁”。 “极端方法”的思维流程：将楼层高度推向极致——自然会把两小球距地面的高度差（绳长L）“淹没”——从而造成“落地过程几乎无差别”——越高差别越小——选A。 例题5：如图所示，当人拉着绳匀速运动时，小船将作 （ ） A、加速运动 B、匀速运动 C、减速运动 D、无法确定 解答：通过与所谓的“分解方法”、“虚功方法”的比较，体会“极端方法”的特色。 解法1：（分解方法）求解的思路依次展开如下 ①分析问题的实质并不失一般性的给出表述。该例题所提出的问题其实质是：已知A物体（人）的运动，求B物体（船）的运动。 ②针对问题实质的一般表述而把握分析问题的关键。此例分析求解的关键显然应该在于：把握A、B两物体间的运动关系。 ③考虑到一个朴素的哲学观点：两个事物间的关系通常会在两个事物之间的某个事物上有所表现。 ④由此得到启发：人与小船间的运动关系通常会在人与小船间的那段绳上有所体现。于是，关注人与小船间的绳的变化情况就可以了解人与小船间的运动关系。 ⑤随着人匀速运动，人与小船间的那段绳的变化情况包含着两个方面内容：第一，变得越来越短；第二，变得越来越斜。 ⑥分析人与小船间的那段绳的变化情况与人和小船的运动间关系可知：“绳越来越短”是由于人匀速运动而将绳“抽”短了；“绳越来越斜”是由于这段绳绕滑轮转动而将绳“转”斜了。相应的变化情况如图1中的（a）图所示。 变短 变斜 （a） （b） 图1 v v v0 u θ ⑦由此可将小船的运动按照这段绳的两种变化情况实施分解，即 “小船的运动”=“小船随绳一起被抽动”+“小船随绳一起被转动” ⑧设：人匀速运动的速度大小为v，