好文物理學中常用的幾種科學思維方法》

2022-12-09 05:36:06 字數 2023 閱讀 7525

1.模型法.

物理模型是一種理想化的物理形態,將複雜的問題抽象化為理想化的物理模型是研究物理問題的基本方法。科學家通常利用抽象化、理想化、簡化、模擬等把研究物件的物理學本質特徵突出出來,形成概念或實物體系,即為物理模型。模型思維法就是對研究物件或過程加以合理的簡化,突出主要因素忽略次要因素,從而解決物理問題的方法。

從本質上說,分析物理問題的過程,就是構建物理模型的過程。通過構建物理模型,得出一幅清晰的物理圖景,是解決物理問題的關鍵。實際中必須通過分析、判斷、比較,畫出過程圖(過程圖是思維的切入點和生長點)才能建立正確合理的物理模型。

2.等效法.

當研究的問題比較複雜,運算又很繁瑣時,可以在保證研究物件的有關資料不變的前提下,用乙個簡單明瞭的問題來代替原來複雜隱晦的問題,這就是所謂的等效法。在中學物理中,諸如合力與分力、合運動與分運動、總電阻與各支路電阻以及平均值、有效值等概念都是根據等效的思想引入的。教學中若能將這種方法滲透到對物理過程的分析中去,不僅可以使問題的解決變得簡單,而且對知識的靈活運用和知識向能力轉化都會有很大的促進作用。

3.極端法.

所謂極端法,就是依據題目所給的具體條件,假設某種極端的物理現象或過程存在並做科學分析,從而得出正確判斷或匯出一般結論的方法。這種方法對分析綜合能力和數學應用能力要求較高,一旦應用得恰當,就能出奇制勝。常見有三種:

極端值假設、臨界值分析、特殊值分析。

4.逆思法.

在解決問題的過程中為了解題簡捷,或者從正面入手有一定難度,有意識地去改變思考問題的順序,沿著正向(由前到後、由因到果)思維的相反(由後到前、由果到因)途徑思考、解決問題,這種解題方法叫逆思法。是一種具有創造性的思維方法,通常有:運用可逆性原理、運用反證歸謬、運用執果索因進行逆思。

5.估算法.

所謂估算法就是對某些物理量的數量級進行大致推算或精確度要求不太高的近似計算方法。估算題與一般的計算題相比較,它雖然是不精確不嚴密的計算,但確是合理的近似,它可以避免繁瑣的計算而著重於簡捷的思維能力的培養。解估算題的基本思路是:

(1)抓住主要因素,忽略次要因素,從而建立理想化模型。

(2)認真審題,注意挖掘埋藏較深的隱含條件。

(3)分析已知條件和所求量的相互關係以及物理過程所遵守的物理規律,從而找到估算依據。

(4)明確解題思路,步步為營層層剝皮求出答案,答案一般保留一到兩位有效數字。

6.虛設法.

在物理解題中,我們常常用到一種虛擬的思維方法,即從給定的物理條件出發,假設與想象某種虛擬的東西,達到迅速、準確地解決問題的目的,我們把這種方法較虛設法。虛設法常見的幾種情形是:虛設條件、虛設過程、虛設狀態、虛設結論等。

7.影象法.

所謂影象法,就是利用影象本身的數學特徵所反映的物理意**決物理問題(根據物理影象判斷物理過程、狀態、物理量之間的函式關係和求某些物理量)和由物理量之間的函式關係或物理規律畫出物理影象,並靈活應用影象來解決物理問題。中學物理中常見的影象有:向量圖(幾何圖)、正比例影象、反比例影象、一次函式影象、二次函式影象、正弦(或余弦)函式等。

向量的加減運算遵守平行四邊形定則,從向量的合成或分解圖上,不僅可直觀反映各向量間的大小、方向關係,而且可以直觀地反映某一向量隨另一向量的變化而變化的情況,所以在討論相關的向量間的動態變化關係時,**法有其他方法不可替代的獨到作用。影象題的解題應注意:

(l)搞清影象研究的是什麼,並根據題目所反映的物理規律確定物理量之間的函式關係。

(2)明確影象的物理意義:識別橫座標、縱座標所代表的物理量及其物理意義,明確物理影象的中點、線段、截距、峰值、斜率、「面積」等的物理意義。

(3)對影象進行分析、比較、判斷,找出規律得出結論。常用方法有觀察分析法、比較判斷法、分析計算法。利用影象法解題的優點在於可以直觀地觀察出物理過程的動態特徵,使思路更加清晰,常能找到巧妙的解題途徑。

8.等效法.

等效法是把複雜的物理現象、物理過程轉化為簡單的物理現象、物理過程來研究和處理的一種科學思想方法,它是物理學研究的一種重要方法。在中學物理中,合力與分力、合運動與分運動、總電阻與分電阻、平均值、有效值等,都是根據等效概念引入的。在學習過程中,若能將此法滲透到對物理過程的分析中去,不僅可以使我們對物理問題的分析和解答變得簡捷,而且對靈活運用知識,促使知識、技能和能力的遷移,都會有很大的幫助。

初中物理學習中常用的幾種解題方法

一 臨界值法 物體在運動變化過程中,常常要從一種狀態轉變到另一種狀態,從乙個過程轉變到另乙個過程,轉變中的分界點我們將其稱為臨界狀態,臨界狀態具有的物理量叫做臨界值.臨界值聯絡著轉變過程的前後兩種狀態,它能同時體現和反映出兩種狀態的特點,但它又具有很大的隱蔽性,需要仔細研究臨界的特點以及前後兩種狀態...

初中物理學習中常用的幾種解題方法

一 臨界值法 物體在運動變化過程中,常常要從一種狀態轉變到另一種狀態,從乙個過程轉變到另乙個過程,轉變中的分界點我們將其稱為臨界狀態,臨界狀態具有的物理量叫做臨界值.臨界值聯絡著轉變過程的前後兩種狀態,它能同時體現和反映出兩種狀態的特點,但它又具有很大的隱蔽性,需要仔細研究臨界的特點以及前後兩種狀態...

物理學中常見的科學研究方法

方法教材中方法的運用 說明將乙個或多個物理量 一種物理裝置 乙個物理狀態或過程用另乙個物理量 一種物理裝置 乙個物理狀態或過程來替代,得到同樣的結論,這樣的方法稱為等效 替代 法。理想化方法包括理想實驗方法和理想模型方法。目的是把複雜問題簡單化,摒棄次要條件,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,...