宋承良
在解題的過程中,許多物理問題從不同的角度、運(yùn)用不同的方法,也可以得到相同的結(jié)果。這就需要我們根據(jù)掌握的物理知識(shí)和物理規(guī)律,求異思維、尋求多種解題方法,從而激發(fā)學(xué)生的探索精神、提高創(chuàng)造性思維的能力。
一、正向思維和逆向思維
例題1. 汽車以20的初速度做勻減速運(yùn)動(dòng),5s末停下來,求汽車2s末至4s末通過的路程?
(1)按照正向思維的方法,其解是:
a = = = –4
汽車前4s通過的路程s= vt +at=20×4–×4×4=48m
汽車前2s通過的路程s= vt +at=20×2–×4×2=32m
所以,2s末至4s末汽車通過的路程為:
= s- s= 48m -32m = 16m
(2)按照逆向思維的方法,其解是:
把汽車的運(yùn)動(dòng)反向看成是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)s:s:s… = 1:3:5… 可得:
s=at=×4×1=2m
故2s末至4s末汽車通過的路程為:
=(3+5)s= 8×2 =16m
例題2. 一列火車進(jìn)站做勻減速運(yùn)動(dòng),某人站在月臺(tái)上,他測(cè)得進(jìn)站火車的第一節(jié)車廂從他身旁經(jīng)過歷時(shí)t,當(dāng)火車最后停下來時(shí),火車的第九節(jié)車廂末端剛好與該人平齊,求這九節(jié)車廂從該人身旁經(jīng)過共歷時(shí)多少?
(1)按正向思維的方法,其解:
設(shè)每節(jié)車廂的長(zhǎng)度為L(zhǎng),九節(jié)車廂共歷時(shí)為t
由 v=v+at 和v=0 得到:
v= -at ……
由 s=vt + at 得到:
第一節(jié)車廂 L=vt +at……
全部九節(jié)車廂 9L= vt +at……
由解得 t=(9+6t)
(2)按照逆向思維的方法,其解是:
把火車的運(yùn)動(dòng)逆向看做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),則:
L=at-a(t -t) ……
9L=at ……
由解得 t=(9+6t)
由以上兩例可知,逆向思維有其獨(dú)特性,有時(shí)它比正向思維解題更加簡(jiǎn)便易行。
二、單向思維和多向思維
例題3. 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,從某時(shí)刻起,在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移分別為21m和27m,求加速度a和某時(shí)刻的速度v。
本題解法較多,這里給出四種
解法(1) 設(shè)前2s、前3s、前4s的位移各為s、s、s 則有:
s=2v+a×2
s=3v+a×3
s=4v+a×4
再設(shè)第3s內(nèi)、第4s內(nèi)的位移分別是s、s 則有:
s= s- s= v+2.5a = 21 ……
s= s- s= v+3.5a = 27 ……
由解得 :a = 6 v = 6
解法(2):根據(jù)s=at得:
a == 6
設(shè)2s末的速度為v,則s= vt+at
即 21`= v×1+×6×1 ∴ v= 18
根據(jù)v=v+at 得v=18-6×2=6
解法(3): 設(shè)2.5s末、3s末的速度為v、v 則:
v==21 v==24
又根據(jù)v=v+at 得 :24= v+3a ……
21= v+2.5a ……
由解得: a = 6 v = 6
解法(4):初速度v≠0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)可視為一個(gè)速度等于v的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)初速度為零、加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。這樣初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特殊規(guī)律便可直接應(yīng)用了。于是有:
==
解得:v = 6
由s=at得 a = 6
比較可知,解法(1)依賴于單向思維模式s=vt + at ,思維狹窄。而解法(2)、(3)、(4)善于從不同的方向和角度系統(tǒng)的分析考慮,盡所有可能尋求解決問題的各種方法和答案,擺脫了單向思維的單一化。多向思維是培養(yǎng)學(xué)生能力、發(fā)展學(xué)生智力的重要途徑。
誠然,改變學(xué)生的思維方式、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力不是一日之功,需要教師在教學(xué)活動(dòng)中主動(dòng)的、積極的示范、引導(dǎo)。endprint