高中物理解题中推理法的应用.pdf

高中物理解题中推理法的应用马麒麟 白陟勇(甘肃省临夏回民中学 7 3 1 1 0 0)【摘要】高中物理课堂上,解题教学是一项重要的教学内容.作为教师,在解题教学中除了要帮助学生将题目中所涉及的知识点进行罗列并复习,还要注重方法的传授,使学生明确不同方法所适用的解题情境和题目类型,这样他们在解答物理难题的时候就可以事半功倍1.在教学实践中发现,推理法就是一种十分常用且较为适用的解题方法,学生对这种方法的接受程度还是比较高的.在掌握推理法之后,学生可以高效解答多种类型的物理学难题.【关键词】高中物理;解题方法;推理法1 应用归纳推理法,解决生活类问题与初中阶段相比,高中物理题目涉及的范围更加广阔,其中有很多领域是学生所不熟悉的.但大多数内容仍然是从学生的实际生活延伸和出发形成的,比如力学知识、光学知识等都是生活中十分常见的知识类型.在对相关知识点进行考查的时候,出题者为了降低难度通常会将相应的生活场景作为背景,使学生在熟悉的情境下找到解题方法2.为了更加精准和更加高效地对这类题目进行解答,教师在解题教学中要关注学生思维能力的培养,引导他们结合生活经验、通过类比推理的方法来对问题进行分析,在深入研究的基础上找到方法,感受生活与物理的联系,在今后的生活中主动使用物理学的眼光来对各类现象进行审视.在对力学题目进行解答的时候,学生需要先对题目中所涉及的运动对象进行受力分析,找到受力平衡的状态,并对该状态下的平衡力进行分析,通过平衡力相等的原则来进行解题.这类题目的解题思路和解题方法都比较固定,通常会涉及生活化的场景.在解答的时候,学生就可以使用类比推理法来对题目数据进行分析,对这一类型题目的解题方法进行归纳.例1 体重为8 0 k g的李敏正在以2.5 m/s的初速度从山顶的位置向下匀速下滑.通过测量得知该山坡的角度为3 0,在下滑4 s的时候李敏的下滑路程为6 4 m.求李敏在下滑过程中所受到的阻力.解析 这一经典力学题目中,学生需要结合生活经验来对李敏的滑雪过程进行分析,通过画出受力分析图来分析他在滑雪过程当中的受力情况,然后根据受力平衡的条件找到与阻力相平衡的力,并根据合力公式来对阻力进行求解.图1为李敏从山顶向下滑雪过程中的受力分析图.由于李敏保持匀速下滑的状态,因此受力平衡.由该图可以得到F合=m gs i n 3 0-Ff=m a.在该公式当中,为了得到Ff的数值,就要先得到加速度的数值.该数值可以根据题目当中运动学的条件、结合位移公式来求解.得到a的数值之后,就可以代入到合力公式当中对Ff的值进行求解.图12 应用类比推理法,明确解题方法在学科知识迁移应用的背景下,很多高中物理题目都会涉及其他学科的内容,这导致题目的复杂程度进一步提高.在解答的时候,学生需要从多个层面做好综合考虑,结合多学科的知识点来理解题意,找到适合的解题方法和解题切入点.在面对这些题目的时候,很多学生难以在有限的时间内找到合适的方法.因此,教师可以引导学生通过类比推理的形式来寻找解题思路.要求学生将那些在解题方法或42 数理天地 高中版解题方法2 0 2 3年1 1月下者考查知识点等方面有一定相似度的问题进行类比,找到它们的共同点和异同点,进而找到正确的方向3.对于那些容易混淆的题目,也可以通过类比推理的方式来对解题方法进行辨析.在这样的情况下,学生在遇到类似问题的时候就可以快速解答,还可以避免常规的错误和问题.很多物理题目会给出很多已知条件,或者题干本身比较长,如果只是按照题目所提供的思路进行解题的话难度比较大.而如果将解题思路进行转化,从新的角度来对题目考察的内容进行审视的话,学生就容易找到解题方法.在面对这类问题的时候,学生就可以使用类比推理的形式,对两种不同的问题进行类比,思考二者是否可以相互转化,然后通过更为直接和更为简单的方法来进行解题.比如在面对一些运动类问题的时候,学生可以先根据题干要求画出运动对象行进路线图,在这个基础上使用类比推理法来进行转化,使其成为光的折射问题,从光学的角度来进行解答.例2 在湖边停放着一艘小船,小船的绳索被无意解开,在这之后船开始随风向湖中央的位置飘荡.已知船运动的方向与湖岸之间的夹角为1 5,运动速度为2 k m/h.在管理人员发现船跑之后开始从原本小船停放的位置追赶.为了在更短的时间内追上小船,管理人员会先沿着湖岸跑,速度为5 k m/h,然后找到合适的位置跳入水中游向小船,速度为3 k m/h.求在这样的情况下该管理人员是否能成功追到小船.解析 这一题目中,学生会发现如果直接按照运动学知识来进行求解比较抽象,难度也比较大.该问题的本质是“最短时间”,这可以与“光的折射”类比.基于该思路,可以画出如图2所示的运动路线图.图2在该图中,人和小船都是从O点位置出发,船沿着O P方向前进,人则沿着O A方向奔跑,在这之后找到合适的点A跳入水中,沿着直线方向游到小船所在的位置B点.假定在该情况下管理者可以在最短的时间内追上小船,那么该图符合光的折射规律,可以得到s i n 9 0 s i n=53.由此可以得到角的度数.在这样的情况下,如果在小船到达B点之前管理人员就已经追上小船.通过求解和对比该速度就可以判断是否能够追上.3 应用演绎推理法,培养良好思维对物理问题进行解答的过程中离不开良好思维的支持.在形成良好思维习惯之后,学生在面对各类物理题目的时候就可以更为从容,在对题干进行分析之后进行演绎推理,从而找到适合的解题方法4.演绎推理是一种常用的方法,在学生成功解题方面发挥了重要的作用.这种方法的特点是从简单的内容入手,逐步过渡到复杂的内容;从易于理解的地方出发,逐步向复杂抽象的部分进行推理.演绎推理的对象通常都具有特殊的属性,基于这些属性来进行推理可以得到必要的结论,且这些结论是合理和可靠的.在养成演绎推理习惯之后,学生在面对物理题目的时候就可以找到思维的着力点,沿着正确的方法来对题目的条件进行分析,最终得到正确的结论.在面对电力学问题的时候,学生就可以通过演绎推理的形式来对相关问题进行分析,使问题的解决更加有条理、表现出更强的逻辑性.在应用这种推理方法的时候,学生通常需要相应的物理学公式或者定理来作为辅助,通过公式的延伸、拓展来解答题目,这不仅可以提高解题效率,还可以使他们加深对所学内容的理解.长此以往,学生在面对新的物理学问题的时候也会主动尝试通过演绎推理的形式来进行解答.比如在对电势高低和磁场强度进行对比的题目中,题干通常会给出示意图,要求学生读图找到已知条件.522 0 2 3年1 1月下解题方法 数理天地 高中版例3 图3为某静电场中导体周围电场分布图.该图中虚线代表的是等势面,实线代表的是电场线.中间位置为导体,其中O点的位置在该导体的内部,而A,B,C三点则位于导体之外.现需要判断这四个点的电势高低情况和磁场强度大小情况.图3解析 在解答的时候,学生可以结合电势高低规律和磁场强度判断方法对该图进行演绎推理.在静电平衡的情况下,磁场中的电场强度为0,基于此可以判断出O点位置场强为0.而对于磁场中的场强,则可以根据电场线的疏密程度直接判断,读图可以发现B点位置电场线的密度是最大的,因此该位置的场强也是最高的.其次是C点,最后是A点.这三个点的场强都大于0,即都大于O点位置的场强.在对电势高低进行判断的时候,则要根据电势分布规律来进行演绎推理.根据图3,A点和C点在同一条虚线上,二者的电势大小相等.对于不同等势面上的电势,则会随着电场线方向而降低.可以判断B点电势是最低的,O点电势大小位于A,C和B之间.4 结语总的来说,推理法可以被细分为多种形式,本文主要介绍了几种操作简单、学生容易理解、使用率比较高的方法.在应用这些方法的过程中,要坚持“因题适宜”的原则.教师要引导学生在对题目的类型和特点进行分析的基础上选择合适的推理法,必要情况下还可以同时选用多种方法来进行解题,在快速找到题目突破口的同时节约解题时间、避免大量计算.参考文献:1刘伟增.寻找隐含条件 掌握高中物理的解题方法J.数理化学习(教研版),2 0 2 3(0 3):1 0-1 1.2刘洋.解题有法 游刃有余 微元法在高中物理解题中的妙用J.理科爱好者,2 0 2 2(0 6):3 3-3 5.3李明珠,刘小兵,刘真玲.利用一次函数巧解高中物理“特殊”图象问题J.物理教学,2 0 2 0,4 2(0 9):2 3-2 5+3 7.4赵宸宇.高中物理电路知识学习策略及解题思路分析J.中国教育技术装备,2 0 1 7(2 1):1 1 0-1 1 1+1 4 6.数理天地2 0 2 3年合订本征订启事为便于读者朋友连续阅读,数理天地(初中版、高中版)2 0 2 3年将继续推出精装合订本,合订本将按季度出版,于当年4月、7月、1 0月和次年1月发行,每册邮购价1 4 0元,全年邮购价5 6 0元。合订本数量有限,为了不影响您阅读使用,请务必一次订购全年4册,每册出版后即刻通过邮局寄出。数理天地(初、高中版)2 0 2 0、2 0 2 1年合订本有售,邮购价1 0 0元/本。2 0 2 2年合订本有售,邮购价1 4 0元/本。数理天地(初、高中版)2 0 1 9-2 0 2 1年各期单行本邮购价7.5元/本;2 0 2 2-2 0 2 3年各期单行本邮购价2 0元/本。汇款请寄:北京市昌平区东小口都市芳园锦湖园独栋1 0号.邮编:1 0 2 2 0 9收款人:数理天地 杂志社。从我社邮购请务必挂号(即书款总额加挂号费3元),并在汇款单附言栏内注明购刊明细。咨询电话:[phone]转3。62 数理天地 高中版解题方法2 0 2 3年1 1月下