高中物理思想方法[全]

物理思想方法

§1．图形/图象图解法

⏹ 图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后，再据图形表征的特点或

图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。

§2 极限思维方法

⏹ 极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中, 着眼一些物理量在连续变化过程中的变

化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现, 从而对问题进行分析和推理的一种思维办法。

§3 平均思想方法

⏹ 物理学中，有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累，若某个物理量是变化的，则

在求解积累量时，可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值---------平均值，从而通过求积的方法来求积累量。这种方法叫平均思想方法。

⏹ 物理学中典型的平均值有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等。

对于线性变化情况，平均值=（初值+终值）/2。由于平均值只与初值和终值有关, 不涉及中间过程, 所以在求解问题时有很大的妙用.

§4 等效转换（化）法

⏹ 等效法，就是在保证效果相同的前提下，将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思

维方法。其基本特征为等效替代。

⏹ 物理学中等效法的应用较多。合力与分力；合运动与分运动；总电阻与分电阻；交流电

的有效值等。除这些等效等效概念之外，还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等。卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》为例：其基本的思维方法便是等效转换。卡文迪许扭秤发生扭转后，引力对t 形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换，间接地达到了无法达到的目的。本实验中转换法还应用于石英丝扭转角度的测量上，这个角度不是直接测出的，而是利用平面镜反射光在刻度尺上移动的距离间接测出的；又如测力计是把力的大小转化为弹簧的伸长量；打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动；电流表是利用电流在磁场中受力，把电流转换成指针的偏转角 。 转换法是一种较高层次的思维方法。是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。如变曲为直实际上就是该方法的应用。

§5 猜想与假设法

⏹ 猜想与假设法，是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下，根据猜想，

假设出一种过程或一种状态，再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法, 或是人为地改变原题所给条件，产生出与原题相悖的结论，从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法。

§6 整体法和隔离法

⏹ 整体法是在确定研究对象或研究过程时, 把多个物体看作为一个整体或多个过程看作整

个过程的方法; 隔离法是把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程的方法.

⏹ 整体法与隔离法，二者认识问题的触角截然不同. 整体法，是大的方面或者是从整的方

面来认识问题，宏观上来揭示事物的本质和规律. 而隔离法则是从小的方面来认识问题，然后再通过各个问题的关系来联系，从而揭示出事物的本质和规律。因而在解题方面，整体法不需事无巨细地去分析研究，显的简捷巧妙，但在初涉者来说在理解上有一定难度；隔离法逐个过程、逐个物体来研究，虽在求解上繁点，但对初涉者来说，在理解上较容易。熟知隔离法者应提升到整体法上。最佳状态是能对二者应用自如。

§7 临界问题分析法

⏹ 临界问题，是指一种物理过程转变为另一种物理过程，或一种物理状态转变为另一种物

理状态时，处于两种过程或两种状态的分界处的问题，叫临界问题。处于临界状的物理量的值叫临界值。

⏹ 物理量处于临界值时：

⏹ ①物理现象的变化面临突变性。

⏹ ②对于连续变化问题，物理量的变化出现拐点，呈现出两性，即能同时反映出两种过程

和两种现象的特点。

⏹ 解决临界问题，关键是找出临界条件。一般有两种基本方法：①以定理、定律为依据，

首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解②直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，求解出研究问题的规律和解。

§8 对称法

⏹ 物理问题中有一些物理过程或是物理图形是具有对称性的。利用物理问题的这一特点求

解，可使问题简单化。要认识到一个物理过程，一旦对称, 则相当一部分物理量（如时间、速度、位移、加速度等）是对称的。

§9 寻找守恒量法

⏹ 守恒，说穿意思是研究数量时总量不变的一种现象。物理学中的守恒，是指在物理变化

过程或物质的转化迁移过程中一些物理量的总量不变的现象或事实。

⏹ 守恒，已是物理学中最基本的规律（有动量守恒、能量守恒、电荷守恒、质量守恒），

也是一种解决物理问题的基本思想方法。并且应用起来简练、快捷。

⏹ 从运算角度来说，守恒是加减法运算，总和不变。

⏹ 从物理角度来讲，那就与所述量表征的意义有关，重在理解了。理解所述量及所述量守

恒事实的内在实质和外在表现。

⏹ 如动量，描述的是物体的运动量，大小为mV, 方向为速度的方向。动量守恒，就是物体

作用前总的运动量是动的时，且方向是向某一方向的，那作用后，总的运动量还是动的，方向还是向着这一方向。

§10 构建物理模型法

⏹ 物理学很大程度上, 可以说是一门模型课. 无论是所研究的实际物体, 还是物理过程或是

物理情境, 大都是理想化模型.

⏹ 如 实体模型有:质点、点电荷、点光源、轻绳轻杆、弹簧振子、平行玻璃砖、…… ⏹ 物理过程有：匀速运动、匀变速、简谐运动、共振、弹性碰撞、圆周运动…… ⏹ 物理情境有：人船模型、子弹打木块、平抛、临界问题……

⏹ 求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即

所谓的建模。尤其是对新情境问题，这一点就显得更突出。

11留迹法

留迹法即是利用某些特殊的手段，把一些瞬间即逝的现象（如位置、轨迹图象等）记录下来，以便对其进行仔细的研究。如用打点计时器打出的纸带上的点迹记录小车的位移与时间的关系；用频闪照相机拍摄平抛运动或自由落体运动中小球的位置、轨迹；用沙摆显示振动的图象；在测定玻璃的折射率的实验中，用大头针的插孔显示入射光线和出射光线的方位；在电场中等势线的描绘的实验中，用探针通过复写纸在白纸上留下的痕迹记录等势点的位置，都是留迹法在实验中的应用。

12外推法

有些物理量可以局部观察或测量，但作为它的极端状态是无法直接观测的，但把这些局部观察、测量得到的规律通过图象或思维运用外推到极端情况，即可以达到目的。例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测量断路（I=0）时的路端电压和短路（U=0）时的电流，通过一系列U 、I 值对应点画出直线并向两方延伸，交U 轴点为电动势，交I 轴点为短路电流I 短。

物理学中的思想方法，是求解物理问题的根本所在。认真研究总结物理学中的思想方法、策略技巧，并能在实际解题过程中灵活应用，可收到事半功倍的效果。

物理学中的思想方法很多。有：图象法、等效转化法、 极限思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、微元法、构建物理模型法、猜想与假设法、整体和隔离法、寻找守恒量法、引入中间变量法、控制变量法、类比分析法、统计学思想方法、逆向思维法、平均值法、比例法、解析法……。

至于常用到的函数思想、方程思想、概率思想等，则属于数学思想，不在我们讲述的范畴。 《初中物理考试命题导向研究》课题组

物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。初中阶段有哪些物理方法需要学生熟悉？在中考的实验探究题将以何种形式考查这些科学方法呢？

一、常见的物理研究方法 模型法：即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。

叠加放大法：物理学中常常把微小的、不易测量的同一物理量叠加放大，如用镜面反射激光方法，来将音叉微小振动的幅度放大等。 控制变量法：自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较，研究其他变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理实验大多都用到了这种方法，如通过导体的电流I 受到导体电阻R 和它两端电压U 的影响，在研究电流I 与电阻R 的关系时，需要保持电压U 不变；在研究电流I 与电压U 的关系时，需要保持电阻R 不变。