高考物理解题中思维转化的方法

严远洪

摘 要：高考试题的物理解题中思维转化的方法有： 一. 图形法； 二.逆向法； 三. 整体法； 四. 转换参考系法； 五.模型法； 六.特殊法； 七.守恒法； 八. 微元法； 九. 分解法；十. 对称法

关键词：高考；物理；思维转化；方法

近几年来高考命题的一个主要方向和特点是试题从知识考查向能力考查转化，即在试卷长度有限的前提下，对试题就要求既有知识面的宽度，更要有思维的深度，从而使物理思想方法由隐性考查走向显性考查。学生解题时，遇到稍复杂的物理问题或新的物理情景时，往往受思维定势的影响，思维不能由此及彼的迅速转换而使思路狭窄、方法单一，甚至使问题成为难解之题，那么应如何运用思维转化来迅速、简捷地解决问题呢？现下面主要通过对高考试题的分析，来分别说明常用物理解题中思维转化的方法。举例分析如下：

一. 将物理量转化为图形-图形法

我们在解题时，根据题意作出恰当的图形，把题目中的诸物理量转化在图形中，借助于图形，可使题意变得直观、形象，物理意义明确，能避免繁杂的数学运算和逻辑推理。因此巧用图形法解物理题，尤其是解物理选择题.确能起到简单明了，事中功倍之效。此法是解决物理问题的基本方法之一

例1：两辆完全相同的汽车，在高速公路上一前一后匀速行驶，速度都是.若前车以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车开始以同样大小的加速度刹车.已知前车在刹车过程中所走过的距离是s，若要保证两车在上述条件下不相撞，则两车匀速行驶时保持的距离至少是（ ）

A.s B.2s C.3s D.4s

分析：两车的运动图景是：前车刹车时做匀减速直线运动，后车先做匀速直线运动后刹车时也做匀减速直线运动。后车做匀速直线运动的时间与前车做匀减速直线运动的时间相等。画出两车的v-t图像如图所示。前车、后车做匀减速直线运动的图线平行，是因为它们的加速度大小相等。因为过程中后车通过的位移是前车位移s的3倍，所以要保证两辆车不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为2s。

二. 正向思维转化为逆向思维-逆向法

正向思维固然可以解决许多问题，但也确实有不少物理问题从正向进行思维会遇到困难或很繁琐，此时如果将过程进行反演，即采用逆向思维，可能会使问题迎刃而解。

三. 由部分转化为整体-整体法

当物理问题涉及多个物体或多个过程时，通过对变化中的物体系统或物理过程综合分析、整体考虑，找出所遵循的共同规律或等量关系，将问题的处理由部分转换到整体，可达到可独辟蹊径，迅速求得正确答案的目的。整体法有物体系统整体化和物理过程整体化两种思维方法。一般情况下，整体法是处理多体或多过程问题的最佳途径。

四. 由动传化为静-转换参考系法

转换参考系是一种很重要的物理方法，一个物体的运动在不同参考系中观察，会表现出不同的性质，就有不同的描述。在每一個物理问题中都有一个最佳参考系的选择，通常情况下，我们取地面为参考系，但有时若取运动的物体为参考系，化动为静，则可使解题更为简捷它可使研究对象的规律描述得最简洁，使一个表面上看较为复杂的问题可以得到简化的处理。

例2：平直的公路上有一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，当一个人在路旁的一侧与公路竖直距离为50m和汽车相距为100m的地方发现了汽车，此人准备赶乘这辆汽车，问：此人可以用最小速度奔跑的方向？

分析：选择大地为参考系，虽然两个运动物体的性质比较简单，但是两个运动物体的相关条件比较难找，未知量较多，一时无法建立方程组。若运用转换参考系的方法来思考这个问题，因为汽车是做匀速直线运动，可以以汽车为参考系，A相对于B具有大小为V向左的水平速度，这个速度和人跑动的速度的合速度只要指向B就能赶上汽车。由于要使人的跑动速度最小，所以人的跑动速度方向应该与AB垂直。根据以上分析得： V =5m/s

五. 把实际问题转化为理想模型-模型法

近几年高考中，理论联系实际的题目明显增多，而实际问题都是比较复杂的，这就要求我们在解题时要抓住主要矛盾，忽略次要因素，将实际问题转化为理想模型来研究和处理从而使复杂问题得以简化。

例3： 一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）。从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是_______s（g取10m/s2）

分析：首先人们可把运动员看做是全部质量集中在重心的一个质点，然后再将运动员离台到落水看作两个理想过程，即竖直上抛和自由落体，则两过程时间之和即为运动员在空中完成的动作的时间

为：t=t1+t2=1.7s

六. 将一般转化为特殊-特殊法

一般与特殊是一个辩证的统一体，任何特殊总具有一般的性质，而一般是对特殊的共同性的概括。从解决问题的角度看，任何特殊问题的解决都预示着相应的一般问题的解决。如果在一般情况下难以求解的问题，推到特殊的情况便容易解决，就可以将一般问题特殊化，从特殊问题的结论中，总结为一般问题的结论。这种方法在做选择题会经常用到的。

七. 由变化中转化到守恒-守恒法

守恒的观点贯穿于整个物理学中，守恒定律是物理学中最重要、最基本的规律，如动量守恒、能量守恒、电荷守恒、质量守恒等。物理过程无论变化多么复杂，只要满足某些条件，就存在某种守恒。因此，从守恒的角度综合分析系统变化问题，列式简练、运算方便、准确可靠。

八. 将宏观转化为微元-微元法

化宏观为微元从而达到解决事物整体问题的方法称为微元法.具体来说就是一切宏观的物体、物理现象和物理过程都可以视为由微小的单元（微元）组成，将物体、物理现象和物理过程进行无限细分，从其中抽取某一微小单元进行讨论，从而找出被研究对象变化规律的一种思想方法。微元法不仅可以用于实际物体也可以用于过程、状态、轨迹、线段等。实际中微元法大量的运用近似，在分析过程中化曲为直、化变为恒，将复杂问题转化为简单问题，使问题的解决变得非常简便。

九. 将综合问题转化为若干单一问题-分解法

任何一个综合性的物理问题都是由一些基本的物理问题组合而成的，因此解题时只要善于恰当地把一个综合性问题转化成若干个单一问题，化整为零，各个击破，然后抓住各部分题意间的联系，沟通和综合，形成完整的解法，问题就解决了。

十. 由不对称转化为对称-对称法

自然界的一切物质和变化过程都存在或产生它的对应方面，表现为结构上的相似、形态上的对应、物的反正、现象的相同、物质上的一致等，即具有对称性.在物理学中，对称性有着更深一层的涵义，它表明物理规律在某种变换下具有不变性.现代物理学已经证明，物理规律的每一种对称性，都存在一个守恒定律与之对应.例如，物理规律不随时间的推移而变化，这叫物理规律的时间平移不变性，有能量守恒定律与之对应，又如，物理规律不随空间平移而变化，与之相应的是动量守恒定律，等等.在研究和解决物理问题时，从对称性的角度去考查过程的物理实质，可以避免繁冗的数学推导，迅速而准确地解决问题.

参考文献：

[1]李文辉.高中物理高考解题策略分析[J].学周刊，2017（04）：55-56.