高中物理力学问题中对称性的应用探索

王文帅

摘要：新课改的教育理念要求重视学生的全面发展，重视全体学生的发展，总结来说就是重视每一个学生的各个方面。现阶段，高中素质改革进程愈来愈深，这样也促进高中物理教师不断创新自己教学手段。力学室高中物理的主要教学内容，这方面的内容会直接影响学生的成绩以及高考，所以我们必须要明白力学在物理知识中应用，以促进学生的学生成绩。

关键词：高中物理;力学问题;对称性;应用

引 言：在高中物理中对称性是一个非常重要的概念，这个概念指的就是在运动方程在变量的情况依然不出现变化的情况，对称性力学可以使得复杂的知识变的简单化，有效的解决学生不容易的问题。所以说教师在日常的生活中必须要重视传授一些解决对称性问题的技巧，发散学生的思维，这样可以帮助学生解决对称性方面问题，提升学生学习成绩。

1高中物理教学中的现状

在新课改的教育体制之下高中物理已经有了很大的改变，也逐渐的向国家提出的改革措施靠拢，可是长时间的习惯是难以改变的，所以还是会有一些问题存在的，主要的问题主要有以下几个方面：①教师的教学内容比较琐碎缺乏连贯性，对于学法的养成比较的困难，从实际来说高中物理的知识确实是比较的琐碎的，知识点都是比较的零散的，可是这就是教师的教学手段的问题的，教师在讲授的时候也是没有很大的改变基本上都是跟着书本再走，自己讲课的时候也没有形成一套完整的体系，所以说学生在听讲的时候也是七零八落的，这对于形成自己的学习方法是有一定的困难度的;②教师的教学方式比较传统，受到应试教育体制的影响传统的教师最注重的还是学习的考试成绩，在下课之后最常做的事情就是给学生布置习题，让学生锻炼自己的做题速度以及解题的能力，而且有的教师会在课前提问、考试等等方式来抽查学生，这种方式给学生带来了巨大的压力，还会起到消极的作用，不是所有的学生都需要固定的学习方法，有的学生有自己一套完整的学习方法。固定的学习方法有的时候会限制学生的发展;③教学的方式比较传统，还是之前教育思想的影响，教师认为学生与自己之间是应该有界限的，所以在高中物理的学习之中，教师与学生的互动是非常的少的，教师机械化对学生处灌输知识下课之后也是拍屁股走人對学生没有任何的指导，这会对学生造成厌烦抵触心理。

2对称性在高中物理中应用

2.1对称性在高中物理力学抛体运动问题的合理使用。

抛体运动顾名思义就是将一个物体向空中抛出，然后只考虑重力对于物体的力，不考虑其他因素，诸如拉力、压力等等。竖直抛体运动、曲线运动等是抛体运动的几种类型。竖直运动的物体被抛出时呈现的轨迹为对称性，物体在刚一开始被抛出的速度与落下时的速度一致，而且上升和下降时花费的时间也一样，这就是竖直抛体运动，这种抛体运动的类型相对来说比较容易理解。而曲线运动相对来说没有那么容易，学生在学习的时候也比较难懂，曲线运动顾名思义在物体上升过程中的轨迹呈现曲线，由于物体呈现曲线运动，所以是变速运动，这也就是为什么学生不太容易理解的原因。在出现时经常会出现关于曲线运动和竖直运动的题目，我们在解答问题时就需要采用合适的方法。在解答物理问题时，解题思路以及解题方法都会直接影响学生题目准确率，采用正确的解题方式可以使得复杂题目变得简单化，相反，错误的方式只会让题目更加复杂。比如，一个黑色小球以每秒钟6米的速度开始进行竖直上抛运动，在运动的时候不考虑物体的引力、压力等等，在一个理想的状态下进行运动，求得小球在竖直抛体运动到最高点时需要多长时间，传统的解题方式就是利用列举方程，这就是受到了固有解题方式的限制，没有发散思维，这个方式也可以让学生得出正确的答案，但是过程比较复杂，需要很长时间，没有办法提升解题效率。对称性就可以很好的发挥自己作用，由于竖直抛体运动具有对称性，所以教师在这个时候就可以鼓励学生采用这种方式进行解题，缩短解题时长，提高解题效率。

2.2对称性在高中物理力学物体质量问题中的合理使用

寻找物体重心是高中学生在学习高中物理时经常遇到的问题。寻找物体重心也有困难的题型和简单的题型，假如，要寻找重心的物体密度一致、大小一致、形状也比较规则，这个时候物体重心就比较容易寻找，一般就是在物体的中心，即中心等于重心。假如，该物体密度不一样、形状也不规则，这个时候物体重心就不容易寻找了，中心和重心重叠的几率几乎为零，这个时候学生就可以利用对称性的方法来寻找物体重心。假如，一条质量分布均匀，并且密度一致的圆形铁棒，利用专门的工具使得这个铁棒一分为二，试着计算两个铁棒的重力？解答这个题目时，大部分的学生都知道计算物体的重力都必须要知道物体重心，但是因为知识有限，学生不可能在有限的时间内识别出物体的重心，在这个背景下教师可以让学生反复阅读题目，然后根据题目给出的信息画出图形，然后利用割补法将问题转化为对称性问题，利用对称性问题可以将这些不太容易的问题转化为简单问题，这样学生在解题时候就会比较容易，提升解题效率。

结束语

简言之，在高中物理中利用对称性可以很好解决高中物理的问题。在解决问题时利用对称性可以降低题目难度，帮助学生转难为易，学生的自信心也会因为利用对称性而提升。所以在学习高中物理时，教师适当传授一些关于对称性的解题方式，帮助学生熟练应用对称性的解题方式，将那些学生认为不太容易理解大问题转化为简单的小问题，这样有利于提升学生的学习水平，促进高中物理课程改革。

参考文献：

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（作者单位：湖北随州技师学院）