[用创造性思维解物理题] 创造性思维物理题

时间：2019-02-23 03:22:49　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　随着时代的发展，科技的进步，越来越多的新材料、新科技、新情景都融入到了物理习题中，这时候再用习惯的思维、老的方法解题，就会感到难以入手、难以应付. 此时就需要我们应用创造性思维来解决问题，现结合例题介绍创造性思维在物理解题中的应用.
　　
　　一、克服思维定势
　　
　　要灵活应用所学到的各种知识，包括日常生活中所用到的常识来解决问题，尽量克服原来习惯的束缚.
　　例1 如右图所示，物体M用两根长度相等且不可伸长的线系在竖直杆上，它们随竖直杆转动，当转动角度ω变化时，各力的变化情况是（）
　　A. 只有超过某一数值时，线AM的张力才出现
　　B. 线BM的张力随ω的增大而增大
　　C. 不论如何变化，BM的张力总大于AM的张力
　　D. 当增大到某个值时，总会出现AM的张力大于BM的张力
　　解析本题大部分同学根据对物体的受力分析用向心力公式求解. 我们不妨想一下，如果我们自己让小球转动，当小球转速很慢时，AM应是松弛的，随着转速的增加，M飞得越来越高，A、M之间有张力出现且张力越来越大，同时BM上的张力也随着M飞得越来越高而逐渐增大，所以A、B正确. 在竖直方向上，BM的分力应与M的重力及AM的分力之和互相平衡，故BM的张力总大于AM的张力，即C正确.
　　二、敢于求异变通
　　在解题时有目的地沿着不同方向去思考问题，多模式、多思路地进行发散思维训练，敢于“求异”，有利于发展自己的聪明才智.
　　例2 一辆汽车由A站出发，前5 min做匀加速直线运动，紧接着做匀减速直线运动，3 min后停在C站，已知A、C两站间相距2.4 km. 求汽车在这段路程上运动的最大速度值.
　　解析大多数学生在求解时都是按照这类题的常规解法（公式法）解，步骤较多较繁，而且整个过程中何时速度最大，并不能立即判断出来. 如果用图象法解，则解题过程直观简明，步骤简捷.
　　画出v-t图象，由v-t图象的物理意义知，图线与坐标轴所围面积在数值上等于汽车运动的总位移. 根据三角形面积公式易得：s=（vm×t）/2，则
　　vm=0.6 km/min=36 km/h.
　　三、善于逆向思维
　　例3 做匀减速直线运动的物体，经4 s后停止，若在第1 s内的位移是14 m，则最后1 s的位移与4 s内的位移各是多少？
　　解析题中所述运动是匀变速直线运动，故可画出物理情景图，用解决匀减速直线运动问题的一般方法求解，但方程求解较困难. 因为初速度为零的匀加速直线运动是最简单的匀变速运动，故遇到做匀减速直线运动的物体到停止的情况，可以用逆向思维的方法，用反方向的匀加速直线运动的方法处理.
　　将时间反演，则上述运动就变为初速度为零的匀加速直线运动，则
　　 at24- at23=x4. 解得 a=4 m/s2.
　　所求的最后1 s内的位移x1= at21=2 m.
　　4 s内的位移x4= at24=32 m.
　　四、要会一题多解
　　一题多解就是一个物理问题用多种方法求解. 要学会从不同的方向、不同的角度去思考问题，通过一题多解，达到触类旁通、举一反三的效果，从而优化解题过程，提高解题效率.
　　例4 已知从同一地点用相同的速度先后竖直向上抛出A、B两个小球，B比A晚抛出2 s，若抛出时速度均为50 m/s，问B在抛出后多长时间与A在空中相遇. （g取10 m/s2）
　　解析令所求时间为t.
　　方法一：A、B在空中相遇，即A、B的位移相等，则
　　v0（t+2）- g（t+2）2=v0 t- gt2.
　　解得t=4 s.
　　方法二：由于初速度相同，由竖直上抛的对称性知：相遇时两者速度大小相等，方向相反.
　　vB=-vA，即v0-gt=-［v0-g（t+2）］.
　　解得t=4 s.
　　方法三：由竖直上抛的性质知： A比B多用的2 s是A上升过程最后的 1 s和下落过程的第1 s，所以相遇时速度大小
　　vt=gt=10×1 m/s=10 m/s.
　　所以t=（vt-v0）/g=（50-10）/10 s=4 s.
　　方法四：由于A、B初速度相同，A、B相遇前的运动过程，刚好可以组成A的一个全运动过程，则有
　　t+t+2=2×v0/g.
　　解得 t=4 s.
　　五、经常一题多变
　　一题多变是指在一道习题的基础上，结合实际，不断变换习题条件，由浅入深，逐步深化. 它既可以巩固已有知识，又可以发展智力，培养分析问题的能力.
　　例5 如图所示，一束β粒子自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场的方向向，进入电场后，β粒子的动能（填“增加”“减少”或“不变”）.
　　变式题如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场的方向，进入磁场后， β粒子的动能（填“增加”“减少”或“不变”）.
　　同学们通过这种物理情景类似的变式练习，不仅可以加深对电场力、磁场力做功特点的理解，而且创新意识会大大增强，解题能力会大大提高.
　　（编辑唐剑英）

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