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14个常用物理思想方法的归纳与分析

花匠小妙招
2025-06-15 05:44

1、比值法

高中物理中有很多的物理量用比值法进行定义的，例如：速度、加速度、电阻、电容、电场强度等。这些物理量有一个共同的特点：物理量本身与定义的两物理量无正反比关系。以速度为例，高中物理中定义为：匀速直线运动的物体，所通过的位移与所用时间的比值。这里位移与时间的比值，仅反应速度的大小。速度本身是不变的，与位移大小和时间长短无关。再类如电场强度的定义，电荷在电场中某点受到的电场力F与它的电量q的比值，叫做这一点的电场强度。电场强度同样与电场力和电荷电量q无关。

2、建模法

建模法，就是在学生对新的知识理解吃力，或根本无法理解的情况下，帮助学生建立一种新的模型，利用新的模型来理解新知识的方法。例如高中物理中质点、点电荷这两个概念，就是一种模型，只考虑物体的质量或电量，而不考虑物体的形状和大小。这种模型建立有助于将物体简化，将运动简化，便于学生对运动的理解。再例如，电流的微观解释中，建立的柱体模型，如图柱体的截面积是s，长是l,单位体积中n个电荷，每个电荷电量为q，则根据电流的定义，就可以得到电流I＝nslq/t=nsqv。利用这个模型就很容易处理风力发电问题。

3、控制变量法

自然界中时刻都在发生着各种现象，而且每种现象都是错综复杂的。决定一个现象的产生和变化的因素太多，为了弄清现象变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后再来比较、研究剩下两个变量之间的关系，这种研究问题的方法就是控制变量法。很多物理实验都用到了这种方法，如探究力、加速度和质量三者关系的实验中分别控制力不变，探究加速度与质量的关系和控制质量不变探究加速度与力的关系。这种方法的掌握和理解，便于对其它实验的探究与分析。

4、等效替代法

在物理学中，我们研究一些物理现象的作用效果时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。这种研究问题的方法给问题的阐释或解答带来极大方便，我们称这种研究问题的方法为等效替代法．如用几个力来代替一个力或用一个力替代几个分力，用总电阻替代串联、并联的部分电阻。有时候为了问题的简化，用几个物理现象代替一个物理现象，而使问题简化。例如：平抛运动的研究就是将一个平抛运动看作一个匀速直线运动和一个自由落体运动的合运动。

5、转换法　　

对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的特性、现象或产生的效应等去认识事物，在物理学上称作转换法。它是帮助我们认识抽象物理现象和认识物理规律的一种常用的科学方法．有些物理问题，由于物理过程的复杂的难以直接分析，这时候我们就要转换思维，它是帮助我们认识抽象物理现象的一种常用的科学方法．如：我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时，由于分子是微观的，不能直接用肉眼看到，因此，我们可以通过能直接观察或感觉到的扩散现象去认识和理解它；电流看不见、摸不着，我们可以通过电流的各种效应来判断它在存在；同理，在研究物体是否带电，我们也不能直接看到物体是否带电，但我们可以通过观察验电器上锡箔片的开合来判断物体是否带电；如将看不见、摸不着的温度转换成液柱的升降制成了温度计。

Gao Kao Zhi Tong Che

6、类比法

类比法是指由一类事物所具有的特点，可以推出与其类似事物也具有这种特点的思考和处理问题的方法．认识和研究物理现象、概念和规律时，将它与生活中常见的，熟悉的且有共同特点的现象和规律进行灵活、合理的类比，从而有助于学生的理解。如在认识电场时，电势能与重力势能类比，电势与高度类比，电势与高度差类比，利用学生对重力势能、高度、高度差的理解，而使学生理解和掌握电势能、电势和电势差的概念。学习磁场时，再让学生把磁场与电场进行类比，便于学生更好的掌握磁场。

7．理想化方法

理想化方法就是建立理想化模型，抓住研究对象的主要因素，去再现实际问题的本质，即把复杂问题简单化处理．物理模型分为三类：

(1)实物模型：如质点、点电荷、点光源、轻绳、轻杆、弹簧振子……

(2)过程模型：如匀速运动、匀变速直线运动、简谐运动、弹性碰撞、匀速圆周运动……

(3)情境模型：如人船模型、子弹打木块、平抛运动、临界问题……

求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即所谓的建模．尤其是对新情境问题，这一点就显得更突出．

8．极限思维方法

极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中，着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现，从而对问题进行分析和推理的一种思维办法．如：由平均速度导出瞬时速度．

9．平均思想方法

物理学中，有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累，若某个物理量是变化的，则在求解积累量时，可把变化的这个物理量在整个积累过程看做是恒定的一个值——平均值，从而通过求积的方法来求积累量.这种方法叫平均思想方法．

物理学中典型的平均值有:平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等．对于线性变化情况，平均值＝(初值＋终值)/2.由于平均值只与初值和终值有关，不涉及中间过程，所以在求解问题时有很大的妙用．

10．对称法(对称性原理)

物理问题中有一些物理过程或是物理图形具有对称性，利用物理问题的这一特点求解，可使问题简单化．要认识到一个物理过程，一旦对称，则一些物理量(如时间、速度、位移、加速度等)是对称的.

自然现象中也存在对称性，如：法拉第进行对称性思考，坚持认为电可以生磁,磁也一定能生电,最终发现了电磁感应现象；牛顿在研究太阳与行星间的相互作用时，推导出太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，牛顿根据对称性原理得出，行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，从而建立了万有引力定律．

11．猜想与假设法

猜想与假设法，是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下，根据猜想，假设出一种过程或一种状态，再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法，或是人为地改变原题所给条件，产生出与原题相悖的结论，从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法．

如：伽利略在研究自由落体运动时就成功运用了猜想与假设法(归谬法)．

12．寻找守恒量法

物理学中的守恒，是指在物理变化过程或物质的转化转移过程中，一些物理量的总量保持不变．

守恒，已是物理学中最基本的规律(有动量守恒、能量守恒、电荷守恒、质量守恒)，也是一种解决物理问题的基本思想方法．并且应用起来简练、快捷．

13．放大法

有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换放大为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法．如在演示课桌的微小形变时，就用到通过光路把微小量放大的方法；卡文迪许在测万有引力常量时也用到了放大法．

14．图形/图象图解法

图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法．尤其是图象法在处理实验数据、探究物理规律时有独到好处.

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