物理的思維方法(物理思想方法)

1.物理思想方法有哪些

物理思想方法 §1.圖形/圖象圖解法 圖形/圖象圖解法就是將物理現(xiàn)象或過程用圖形/圖象表征出后，再據(jù)圖形表征的特點(diǎn)或圖象斜率、截距、面積所表述的物理意義來求解的方法。

尤其是圖象法對于一些定性問題的求解獨(dú)到好處。§2 極限思維方法 極限思維方法是將問題推向極端狀態(tài)的過程中，著眼一些物理量在連續(xù)變化過程中的變化趨勢及一般規(guī)律在極限值下的表現(xiàn)或者說極限值下一般規(guī)律的表現(xiàn)，從而對問題進(jìn)行分析和推理的一種思維辦法。

§3 平均思想方法 物理學(xué)中，有些物理量是某個(gè)物理量對另一物理量的積累，若某個(gè)物理量是變化的，則在求解積累量時(shí)，可把變化的這個(gè)物理量在整個(gè)積累過程看作是恒定的一個(gè)值---------平均值，從而通過求積的方法來求積累量。這種方法叫平均思想方法。

物理學(xué)中典型的平均值有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均電流等。對于線性變化情況，平均值=（初值+終值）/2。

由于平均值只與初值和終值有關(guān)，不涉及中間過程，所以在求解問題時(shí)有很大的妙用.§4 等效轉(zhuǎn)換（化）法 等效法，就是在保證效果相同的前提下，將一個(gè)復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)換成較簡單問題的思維方法。其基本特征為等效替代。

物理學(xué)中等效法的應(yīng)用較多。合力與分力；合運(yùn)動與分運(yùn)動；總電阻與分電阻；交流電的有效值等。

除這些等效等效概念之外，還有等效電路、等效電源、等效模型、等效過程等?！? 猜想與假設(shè)法 猜想與假設(shè)法，是在研究對象的物理過程不明了或物理狀態(tài)不清楚的情況下，根據(jù)猜想，假設(shè)出一種過程或一種狀態(tài)，再據(jù)題設(shè)所給條件通過分析計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況比較作出判斷的一種方法，或是人為地改變原題所給條件，產(chǎn)生出與原題相悖的結(jié)論，從而使原題得以更清晰方便地求解的一種方法。

§6 整體法和隔離法 整體法是在確定研究對象或研究過程時(shí)，把多個(gè)物體看作為一個(gè)整體或多個(gè)過程看作整個(gè)過程的方法；隔離法是把單個(gè)物體作為研究對象或只研究一個(gè)孤立過程的方法.整體法與隔離法，二者認(rèn)識問題的觸角截然不同.整體法，是大的方面或者是從整的方面來認(rèn)識問題，宏觀上來揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律.而隔離法則是從小的方面來認(rèn)識問題，然后再通過各個(gè)問題的關(guān)系來聯(lián)系，從而揭示出事物的本質(zhì)和規(guī)律。因而在解題方面，整體法不需事無巨細(xì)地去分析研究，顯的簡捷巧妙，但在初涉者來說在理解上有一定難度；隔離法逐個(gè)過程、逐個(gè)物體來研究，雖在求解上繁點(diǎn)，但對初涉者來說，在理解上較容易。

熟知隔離法者應(yīng)提升到整體法上。最佳狀態(tài)是能對二者應(yīng)用自如。

§7 臨界問題分析法 臨界問題，是指一種物理過程轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過程，或一種物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時(shí)，處于兩種過程或兩種狀態(tài)的分界處的問題，叫臨界問題。處于臨界狀的物理量的值叫臨界值。

物理量處于臨界值時(shí)：①物理現(xiàn)象的變化面臨突變性。②對于連續(xù)變化問題，物理量的變化出現(xiàn)拐點(diǎn)，呈現(xiàn)出兩性，即能同時(shí)反映出兩種過程和兩種現(xiàn)象的特點(diǎn)。

解決臨界問題，關(guān)鍵是找出臨界條件。一般有兩種基本方法：①以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解②直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出研究問題的規(guī)律和解。

§8 對稱法 物理問題中有一些物理過程或是物理圖形是具有對稱性的。利用物理問題的這一特點(diǎn)求解，可使問題簡單化。

要認(rèn)識到一個(gè)物理過程，一旦對稱，則相當(dāng)一部分物理量（如時(shí)間、速度、位移、加速度等）是對稱的。 §9 尋找守恒量法 守恒，說穿意思是研究數(shù)量時(shí)總量不變的一種現(xiàn)象。

物理學(xué)中的守恒，是指在物理變化過程或物質(zhì)的轉(zhuǎn)化遷移過程中一些物理量的總量不變的現(xiàn)象或事實(shí)。守恒，已是物理學(xué)中最基本的規(guī)律（有動量守恒、能量守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒），也是一種解決物理問題的基本思想方法。

并且應(yīng)用起來簡練、快捷。從運(yùn)算角度來說，守恒是加減法運(yùn)算，總和不變。

從物理角度來講，那就與所述量表征的意義有關(guān)，重在理解了。理解所述量及所述量守恒事實(shí)的內(nèi)在實(shí)質(zhì)和外在表現(xiàn)。

如動量，描述的是物體的運(yùn)動量，大小為mV，方向?yàn)樗俣鹊姆较?。動量守恒，就是物體作用前總的運(yùn)動量是動的時(shí)，且方向是向某一方向的，那作用后，總的運(yùn)動量還是動的，方向還是向著這一方向。

§10 構(gòu)建物理模型法 物理學(xué)很大程度上，可以說是一門模型課.無論是所研究的實(shí)際物體，還是物理過程或是物理情境，大都是理想化模型.如 實(shí)體模型有：質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、輕繩輕桿、彈簧振子、平行玻璃磚、…… 物理過程有：勻速運(yùn)動、勻變速、簡諧運(yùn)動、共振、彈性碰撞、圓周運(yùn)動…… 物理情境有：人船模型、子彈打木塊、平拋、臨界問題…… 求解物理問題，很重要的一點(diǎn)就是迅速把所研究的問題歸宿到學(xué)過的物理模型上來，即所謂的建模。尤其是對新情境問題，這一點(diǎn)就顯得更突出。

2.物理學(xué)的幾種主要思維方式

樹人網(wǎng)訊一、發(fā)散思維和收斂思維 發(fā)散思維必須對問題的共性有一個(gè)全方位、多層次的把握，聯(lián)系越多，發(fā)散也就越廣，可以做到一題多解，一題多串、舉一反三觸類旁通。而收斂思維必須對問題的個(gè)性有徹底的認(rèn)識，分辨得越多，收斂得也就越準(zhǔn)確，可以做到多題一解、一題多變。在大多數(shù)情況下，既要用到發(fā)散思維又要用到收斂思維。 二、分與合的辯證思維 分是在思考時(shí)把事物分解為各個(gè)部分或各個(gè)屬性，它主要著眼于研究事物的部分、局部、細(xì)節(jié)或階段，而和是在思考中把研究對象所有的各個(gè)部分和各個(gè)屬性綜合為一個(gè)整體。它主要首眼于研究事物的整體、全局和全過程。有分則有合，有合則有分；分與合的觀點(diǎn)以及由它產(chǎn)生的思維方式無不貫穿在高中物理教材的各個(gè)章節(jié)之中，尢其是在力學(xué)。 三、正向思維和逆向思維 有許問題，利用正向思維根本無法解決或解決起來很困難、煩瑣，而利用逆向思維可以收到“山重水復(fù)疑無路，柳岸花明又一村”之效。例如末速度為零的勻減速直線運(yùn)動用逆向思維法轉(zhuǎn)換為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 四、形象思維和抽象思維 形象和抽象思維在物理學(xué)中應(yīng)用十分廣泛，尤其在物理模型的建立和概念的形成中起十分重要的作用。如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、電場、磁場、電場線、磁場線、理想氣體、勻變速運(yùn)動等理相化模型的建立。

五、等效思維和聯(lián)系思維 等效思維是以效果相同為出發(fā)點(diǎn)，對所研究的對象提出一些方案和設(shè)想進(jìn)行一種等效處理的一種方式。這種方式具有啟迪思考、擴(kuò)大視野、觸類旁通的作用。

如力學(xué)中，合力是分力的等效替代，質(zhì)點(diǎn)是物體的等效替代，合運(yùn)動是分運(yùn)動的等效替代；為研究的方便將變速運(yùn)動等效為勻速運(yùn)動，將變力的沖量等效為恒力的沖量，將變力做功等效等均是用等效的思維方法。 六、圖像思維 圖象思維是利用物理圖象的物理意義并結(jié)合數(shù)學(xué)知識來分析和解決物理問題的思維方式。利用物理圖象解決物理問題既直觀、形象、又方便。 七、臨界思維和極限思維 臨界思維是利用物體處于臨界狀態(tài)的條件來解決物理問題的一種思維方式，在處理復(fù)雜問題時(shí)可以適當(dāng)?shù)膶⑽锢碜兓驑O限，然后分析其極限狀態(tài)，或者代入特征數(shù)據(jù)進(jìn)行討論，從而提示問題的本質(zhì)，使過程簡化的一種思維方式。極限思維是根據(jù)已知的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，從邊疆性的原理出發(fā)，把研究的現(xiàn)象和過程外推到理想的極值加以考慮，使主要因素或問題的本質(zhì)迅速地暴露出來，從而行出正確的判斷。臨界思維和極限思維解物理問題，往往能化繁為簡化難為易。

3.物理的思維方法有哪些高中范圍的方法

個(gè)人總結(jié)，高中物理階段，最有效的思維方法有：

1、等效替換法。用等效的原則替換其部分或全部物理事實(shí)或電路圖，達(dá)到簡化思路的目的。

2、弱化命題法。分析問題時(shí)，可以假設(shè)某個(gè)比較麻煩的因素暫時(shí)不存在，先把問題分析清楚，然后再把之前去掉的因素考慮進(jìn)來，從而形成比較完整、精準(zhǔn)的分析結(jié)果。

3、坐標(biāo)系變換法。選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系對于解決運(yùn)動類問題，經(jīng)常會產(chǎn)生異想不到的效果。很多復(fù)雜的運(yùn)動，選取恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系解題所花費(fèi)的時(shí)間與沒有選取恰當(dāng)坐標(biāo)系解題所花費(fèi)的時(shí)間相差幾倍甚至十倍。

我記得高中時(shí)候，我的物理老師專門花了一節(jié)課講了一道高考練兵題（選擇題），大約記得原題是火車上勻速運(yùn)動的小車上兩個(gè)木塊中間用彈簧相連，壓緊后突然松開，計(jì)算某個(gè)參量。

由于這個(gè)運(yùn)動比較復(fù)雜，當(dāng)時(shí)老師使用的方法是利用能量守恒、動量守恒逐一排除三個(gè)錯(cuò)誤答案。當(dāng)時(shí)班里只有三個(gè)同學(xué)答對了這道題，我是其中之一。老師問我，我說沒必要用排除法，只要選擇一下參考系，直接就算出來了，比排除法還快，排除法算3-4次，直接算只要一次，并且計(jì)算過程非常簡單，基本上只要加減一下就可以了。

4.物理學(xué)中常用的幾種科學(xué)思維方法

1.模型法

物理模型是一種理想化的物理形態(tài)，將復(fù)雜的問題抽象化為理想化的物理模型是研究物理問題的基本方法?？茖W(xué)家通常利用抽象化、理想化、簡化、類比等把研究對象的物理學(xué)本質(zhì)特征突出出來，形成概念或?qū)嵨矬w系，即為物理模型。模型思維法就是對研究對象或過程加以合理的簡化，突出主要因素忽略次要因素，從而解決物理問題的方法。從本質(zhì)上說，分析物理問題的過程，就是構(gòu)建物理模型的過程。通過構(gòu)建物理模型，得出一幅清晰的物理圖景，是解決物理問題的關(guān)鍵。實(shí)際中必須通過分析、判斷、比較，畫出過程圖（過程圖是思維的切入點(diǎn)和生長點(diǎn)）才能建立正確合理的物理模型。

2.等效法

當(dāng)研究的問題比較復(fù)雜，運(yùn)算又很繁瑣時(shí)，可以在保證研究對象的有關(guān)數(shù)據(jù)不變的前提下，用一個(gè)簡單明了的問題來代替原來復(fù)雜隱晦的問題，這就是所謂的等效法。在中學(xué)物理中，諸如合力與分力、合運(yùn)動與分運(yùn)動、總電阻與各支路電阻以及平均值、有效值等概念都是根據(jù)等效的思想引入的。教學(xué)中若能將這種方法滲透到對物理過程的分析中去，不僅可以使問題的解決變得簡單，而且對知識的靈活運(yùn)用和知識向能力轉(zhuǎn)化都會有很大的促進(jìn)作用。

3.極端法

所謂極端法，就是依據(jù)題目所給的具體條件，假設(shè)某種極端的物理現(xiàn)象或過程存在并做科學(xué)分析，從而得出正確判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論的方法。這種方法對分析綜合能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力要求較高，一旦應(yīng)用得恰當(dāng)，就能出奇制勝。常見有三種：極端值假設(shè)、臨界值分析、特殊值分析。

4.逆思法

在解決問題的過程中為了解題簡捷，或者從正面入手有一定難度，有意識地去改變思考問題的順序，沿著正向（由前到后、由因到果）思維的相反（由后到前、由果到因）途徑思考、解決問題，這種解題方法叫逆思法。是一種具有創(chuàng)造性的思維方法，通常有：運(yùn)用可逆性原理、運(yùn)用反證歸謬、運(yùn)用執(zhí)果索因進(jìn)行逆思。

5.估算法

所謂估算法就是對某些物理量的數(shù)量級進(jìn)行大致推算或精確度要求不太高的近似計(jì)算方法。估算題與一般的計(jì)算題相比較，它雖然是不精確不嚴(yán)密的計(jì)算，但確是合理的近似，它可以避免繁瑣的計(jì)算而著重于簡捷的思維能力的培養(yǎng)。解估算題的基本思路是：（1）抓住主要因素，忽略次要因素，從而建立理想化模型。（2）認(rèn)真審題，注意挖掘埋藏較深的隱含條件。（3）分析已知條件和所求量的相互關(guān)系以及物理過程所遵守的物理規(guī)律，從而找到估算依據(jù)。（4）明確解題思路，步步為營層層剝皮求出答案，答案一般保留一到兩位有效數(shù)字。

6.虛設(shè)法

在物理解題中，我們常常用到一種虛擬的思維方法，即從給定的物理?xiàng)l件出發(fā)，假設(shè)與想象某種虛擬的東西，達(dá)到迅速、準(zhǔn)確地解決問題的目的，我們把這種方法較虛設(shè)法。虛設(shè)法常見的幾種情形是：虛設(shè)條件、虛設(shè)過程、虛設(shè)狀態(tài)、虛設(shè)結(jié)論等。

7.圖像法

所謂圖像法，就是利用圖像本身的數(shù)學(xué)特征所反映的物理意義解決物理問題（根據(jù)物理圖像判斷物理過程、狀態(tài)、物理量之間的函數(shù)關(guān)系和求某些物理量）和由物理量之間的函數(shù)關(guān)系或物理規(guī)律畫出物理圖像，并靈活應(yīng)用圖像來解決物理問題。

5.物理研究中科學(xué)思維方法主要有哪些

探討物理創(chuàng)造性思維的特性（新穎性、靈活性、綜合性、跨越性）、過程（準(zhǔn)備→孕育→頓悟→驗(yàn)證）和結(jié)構(gòu)（一個(gè)指針；發(fā)散、聚合思維——用于解決思維的方向性；兩條策略：辨證思維、縱橫思維——提供宏觀的哲學(xué)指導(dǎo)策略和微觀的心理加工策略；三種思維：抽象思維、形象思維和直覺思維——用于構(gòu)成創(chuàng)造性思維過程的主體）；作出物理創(chuàng)造性思維的腦運(yùn)作機(jī)制的猜想（物理創(chuàng)造性思維是物理抽象思維、形象思維和直覺思維在大腦內(nèi)通過左右腦縱橫調(diào)控、聚合發(fā)散、辨證運(yùn)作、優(yōu)化組合的高級認(rèn)識過程）；結(jié)合物理教學(xué)實(shí)踐提出培養(yǎng)、訓(xùn)練物理創(chuàng)造性思維的方法和教學(xué)策略：1、激勵(lì)創(chuàng)造性思維的興趣與欲望；2、奠定創(chuàng)造性思維的三維基礎(chǔ)；3、孕育物理創(chuàng)造性思維的新方法；4、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的實(shí)踐能力和物化能力；最后總結(jié)成效和體會。

6.物理學(xué)的幾種主要思維方式

樹人網(wǎng)訊一、發(fā)散思維和收斂思維 發(fā)散思維必須對問題的共性有一個(gè)全方位、多層次的把握，聯(lián)系越多，發(fā)散也就越廣，可以做到一題多解，一題多串、舉一反三觸類旁通。

而收斂思維必須對問題的個(gè)性有徹底的認(rèn)識，分辨得越多，收斂得也就越準(zhǔn)確，可以做到多題一解、一題多變。在大多數(shù)情況下，既要用到發(fā)散思維又要用到收斂思維。

二、分與合的辯證思維 分是在思考時(shí)把事物分解為各個(gè)部分或各個(gè)屬性，它主要著眼于研究事物的部分、局部、細(xì)節(jié)或階段，而和是在思考中把研究對象所有的各個(gè)部分和各個(gè)屬性綜合為一個(gè)整體。它主要首眼于研究事物的整體、全局和全過程。

有分則有合，有合則有分；分與合的觀點(diǎn)以及由它產(chǎn)生的思維方式無不貫穿在高中物理教材的各個(gè)章節(jié)之中，尢其是在力學(xué)。 三、正向思維和逆向思維 有許問題，利用正向思維根本無法解決或解決起來很困難、煩瑣，而利用逆向思維可以收到“山重水復(fù)疑無路，柳岸花明又一村”之效。

例如末速度為零的勻減速直線運(yùn)動用逆向思維法轉(zhuǎn)換為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 四、形象思維和抽象思維 形象和抽象思維在物理學(xué)中應(yīng)用十分廣泛，尤其在物理模型的建立和概念的形成中起十分重要的作用。

如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、電場、磁場、電場線、磁場線、理想氣體、勻變速運(yùn)動等理相化模型的建立。五、等效思維和聯(lián)系思維 等效思維是以效果相同為出發(fā)點(diǎn)，對所研究的對象提出一些方案和設(shè)想進(jìn)行一種等效處理的一種方式。

這種方式具有啟迪思考、擴(kuò)大視野、觸類旁通的作用。如力學(xué)中，合力是分力的等效替代，質(zhì)點(diǎn)是物體的等效替代，合運(yùn)動是分運(yùn)動的等效替代；為研究的方便將變速運(yùn)動等效為勻速運(yùn)動，將變力的沖量等效為恒力的沖量，將變力做功等效等均是用等效的思維方法。

六、圖像思維 圖象思維是利用物理圖象的物理意義并結(jié)合數(shù)學(xué)知識來分析和解決物理問題的思維方式。利用物理圖象解決物理問題既直觀、形象、又方便。

七、臨界思維和極限思維 臨界思維是利用物體處于臨界狀態(tài)的條件來解決物理問題的一種思維方式，在處理復(fù)雜問題時(shí)可以適當(dāng)?shù)膶⑽锢碜兓驑O限，然后分析其極限狀態(tài)，或者代入特征數(shù)據(jù)進(jìn)行討論，從而提示問題的本質(zhì)，使過程簡化的一種思維方式。極限思維是根據(jù)已知的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，從邊疆性的原理出發(fā)，把研究的現(xiàn)象和過程外推到理想的極值加以考慮，使主要因素或問題的本質(zhì)迅速地暴露出來，從而行出正確的判斷。

臨界思維和極限思維解物理問題，往往能化繁為簡化難為易。