高中物理思想方法總結(jié)
引導(dǎo)語：物理是一門很多學(xué)生都掌握不好的學(xué)科，其實(shí)學(xué)好物理是非常需要方法的，接下來是小編為你帶來收集整理的高中物理思想方法總結(jié)，歡迎閱讀！
1．微元法與極限法
它本是高等數(shù)學(xué)中的知識領(lǐng)域問題，但在高中物理中只是思想方法領(lǐng)域的問題。在高中也根本不可能把具體知識體系教給學(xué)生，但作為思想方法，它的地位反而更高。雖然對問題的分析都是定性的，卻反應(yīng)了思維的質(zhì)量和深度。在處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移、瞬時(shí)速度，曲線運(yùn)動(dòng)速度方向、萬有引力由“質(zhì)點(diǎn)”向“大的物體”過渡、變力做功，等等，要大力向?qū)W生渲染這種思想方法。
2．隔離法
除前面提到的對物體系統(tǒng)進(jìn)行隔離的例子，還有對問題的過程或問題性質(zhì)進(jìn)行隔離的思想方法問題。例如我們把電源隔離成無阻理想電源和電阻串聯(lián)的兩部分；把碰撞問題分隔成純粹碰撞階段和純粹運(yùn)動(dòng)階段──很多教師說“碰撞瞬間完成，還沒來得及運(yùn)動(dòng)，忽略其位移”，其實(shí)這話不嚴(yán)密：不是沒位移，而是把位移成分（哪怕很微小的位移）在運(yùn)動(dòng)階段中體現(xiàn)了。再如，在討論衛(wèi)星運(yùn)行中的變軌問題時(shí)，往往分隔成變速、變軌，再變速、穩(wěn)定在另一軌道等等幾個(gè)理想段，實(shí)際中這些過程并不是界限分明分階段進(jìn)行的，而是交融在一起、伴隨在一起的。
隔離法的運(yùn)用，不是忽略了什么，也不是允許了什么誤差，而是思維的一種方法與技巧。運(yùn)用這種方法，研究的結(jié)果是精確的。
3．忽略次要因素思想
很多學(xué)生在討論問題時(shí)，有兩個(gè)誤區(qū)：一是看問題不全面，類似的如電路中的功率等于電壓與電流二者的積，電壓增大為原來二倍時(shí)，有的學(xué)生就說功率就變?yōu)樵瓉矶�；二是不知道多個(gè)因素影響中，需要忽略無窮小的和次要的因素。例如隨溫度的增加導(dǎo)體的電阻究竟增加還是減��？再如在研究光學(xué)的成像時(shí)不用考慮色散、在研究干涉問題時(shí)不考慮衍射影響、在研究聲速時(shí)不考慮溫度影響等。
對此，應(yīng)該讓學(xué)生歸納出理性化的思緒：第一，精確度方面。例如，研究鐵球的自由落體運(yùn)動(dòng)，不做精確測量時(shí)，不考慮空氣阻力。但要進(jìn)行精確研究，即便下落的是鐵球，也要考慮空氣阻力。第二，在關(guān)注點(diǎn)方面。例如還是鐵球下落，看你關(guān)注的是什么。如果你關(guān)注的是空氣阻力影響，就不能忽略空氣阻力。再如一個(gè)物體既有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)關(guān)注平動(dòng)時(shí)就忽略轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)關(guān)注轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就忽略平動(dòng)。第三，為了思維推演的簡化，認(rèn)可一定的誤差存在。例如在研究理想氣體時(shí)，忽略分子體積。
4．單位制中的思想方法
單位制的統(tǒng)一，也存在思想方法問題。例如，教師可以大講特講以前的單位制多么的混亂、講講各個(gè)國家及各個(gè)地區(qū)用的單位的不同有多麻煩、說說我們國家以前的教材“力”和“質(zhì)量”單位都用“千克”給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來多大的困惑，講一下美國1999年發(fā)射的火星探測器失蹤就是因?yàn)閱挝粨Q算錯(cuò)誤造成的，講講為了避免麻煩國際上多次開會(huì)進(jìn)行單位制的統(tǒng)一等。讓學(xué)生換位思維，你是世界知名科學(xué)家你感覺是否有必要統(tǒng)一單位制？
在這些渲染和鋪墊下，再展開國際單位制的概念，其中有主單位，有大大小小的換算單位，有幾個(gè)基本單位，有幾十、幾百個(gè)的導(dǎo)出單位等。甚至給學(xué)生滲透點(diǎn)“量綱”的內(nèi)容也未嘗不可。
5．理想化模型
高中物理的重要特點(diǎn)就是理想模型用的多。對理想模型的概念，要讓學(xué)生明確三點(diǎn)：概念、特點(diǎn)、目的。如質(zhì)點(diǎn)，概念：有質(zhì)量的幾何點(diǎn)；特點(diǎn)：有質(zhì)量，無尺寸，現(xiàn)實(shí)中不存在，假想的，虛構(gòu)的；目的：用它代替現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際物體，使問題難度降低和容易表述。對于學(xué)生，某一理想模型定義的本身并不重要，而人們之所以要引入它的目的卻十分重要。如無內(nèi)阻的理想電源、理想氣體、光滑表面、點(diǎn)電荷、磁感線等等，在教學(xué)的應(yīng)用中要經(jīng)常讓學(xué)生體會(huì)和感受它的目的性，更要讓學(xué)生知道，這種思維方法是簡捷的、高明的。
對理想模型運(yùn)用的意義有二。第一，是抽象思維訓(xùn)練的重要方法。這種訓(xùn)練，有個(gè)循序漸進(jìn)的過程，就像語文課上背詩詞一樣，是個(gè)逐漸熏陶而成的過程。第二，是解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)。實(shí)際問題是復(fù)雜繁瑣的，不能直接研究，必須先從理想模型入手，再向?qū)嶋H問題過渡。例如，研究理想氣體是研究真實(shí)氣體的第一步。
也有一些物理量，是從理想模型角度引入的。例如，磁通量的引入，純粹是為了思維上的方便而先入為主引入的，不免有些理想模型的味道。再如平均速度、電壓有效值等等一些概念的引入，完全是為了人的主觀思維需要，而且是理想化了的模型。
6．代換法
力的分解與合成、交流電的有效值、理想無阻電源與內(nèi)阻的串聯(lián)等，是用到了代換法思維。用質(zhì)點(diǎn)代替實(shí)際物體、把平拋用兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)代替、用一個(gè)字母代替一個(gè)表達(dá)式，也都是用到代換法。電學(xué)的畫等效電路圖、把攝氏溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成開氏溫標(biāo)、用圓周運(yùn)動(dòng)的射影代替簡諧振動(dòng)，也體現(xiàn)了代換法思想。從簡單到復(fù)雜，代換法滲透在高中物理的各個(gè)角落。
7．比值定義法
小學(xué)就學(xué)除法，但高中大多數(shù)學(xué)生對除法的意義以及意義的延伸，卻很少去問津。很多小學(xué)生都知道“去書店買書，算一下每本書的單價(jià)”，而高中學(xué)生卻輕視了這里面思想方法的問題。
然而我們教師在教學(xué)中，特別是在老教材下，感到有些難度、頗費(fèi)口舌。新教材很好：在處理電場強(qiáng)度概念時(shí)候，在分析出電場力F與電荷量q成正比后，直接給出F=Eq，后面接著指出其中的E是“比例常數(shù)”，是“與電場有關(guān)的”比例常數(shù)，它反應(yīng)了電場的性質(zhì)，電荷放到不同點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)E不同等。之后，引出E的概念，定義它為E=F/q。由“與電場有關(guān)”到“它反應(yīng)了電場性質(zhì)”再到“比值定義法”──單位電荷量在該位置的受力。這種思維過程，不但使問題簡化，而且顯得很自然、能使學(xué)生更深刻的理解比值定義法。
8．變化率問題
變化率問題，又是除法意義的延伸。在此，教師更要重視“由具體到抽象”的教學(xué)。例如，不但讓學(xué)生知道位移X對時(shí)間t的變化率是速度V、速度V對時(shí)間t的變化率是加速度A。電流I對電壓U的變化率是電導(dǎo)（R的倒數(shù)），更要重視在這些具體的問題中，進(jìn)行抽象和提升，教學(xué)生把具體的位移X、速度V、時(shí)間t、電流I、電壓U等等抽象為函數(shù)Y與自變量X，提升到“一個(gè)函數(shù)對其自變量的變化率問題”層面上。特別是對變化率的變化率、變化率的變化率的變化率……，進(jìn)行深入的理解，會(huì)使學(xué)生更理性和聰穎起來。
9．對物理規(guī)定的理解
物理問題，一類是實(shí)驗(yàn)和推演得出的.，一類是規(guī)定的。規(guī)定的東西，是一群人中彼此達(dá)成一致的約定�？赡芤蝗喝撕土硪蝗喝说募s定不同，當(dāng)不同約定的兩群人交流時(shí)候，中間還需要翻譯。當(dāng)然，整個(gè)人群的約定都統(tǒng)一了，省了中間的翻譯，更好。例如，小磁針指向北面的一極叫N極、原子核內(nèi)帶的電性為正、使質(zhì)量為一千克的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫做1牛頓、在一個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，以及坐標(biāo)正方向的規(guī)定、太陽升起的方向叫東方，等等，都是人為的規(guī)定。而“同性相斥、異性相吸”“摩擦力與正壓力成正比”卻是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。熱力學(xué)溫度的“零”（即-273．15℃）就不是規(guī)定的，而是推演出來的。而它的一個(gè)單位刻度（即1K的大小）和攝氏度相同，卻是人們規(guī)定的。
10．矢量疊加中的思想方法
第一，不能不承認(rèn)，“平行四邊形定則”是知識內(nèi)容，但把它作為矢量運(yùn)算的法則來看待，卻是思想方法問題。把代數(shù)運(yùn)算與矢量運(yùn)算兩者并列起來，把兩種法則進(jìn)行大大的渲染，給學(xué)生打上深刻的烙印。第二，矢量的“加”與代數(shù)的“加”意義具有相同性：就是幾個(gè)量的“累積”或“羅列”。作為標(biāo)量，沒有方向，只是大小的累積或羅列。而矢量，是在保證大小和方向的前提下進(jìn)行的累積或羅列。例如二力的合成，無非是在兩個(gè)力在保證大小和方向不變的前提下平移首尾相連，羅列起來。多個(gè)力的“和”，也就是把這些力都保證大小和方向的前提下，依次首尾相連，羅列起來。第三，可以向?qū)W生說，矢量的乘法和除法運(yùn)算也有自己特定的法則，在大學(xué)會(huì)學(xué)到。
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