周金金
【摘要】高中物理學(xué)習(xí)作為培養(yǎng)未來(lái)科學(xué)家和工程師的重要環(huán)節(jié),其教學(xué)內(nèi)容和方法的改進(jìn)亟待探索和實(shí)踐.本文探討逆向思維法在高中物理學(xué)習(xí)中解決拋體問(wèn)題的應(yīng)用,通過(guò)具體題目分析,展示逆向思維法在解決復(fù)雜拋體問(wèn)題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用,為學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)提供更多的支持.
【關(guān)鍵詞】高中物理;拋體問(wèn)題;解題技巧
在高中物理學(xué)習(xí)中,拋體問(wèn)題是一個(gè)重要且常見(jiàn)的內(nèi)容,它涉及力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本原理.解決拋體問(wèn)題需要一種靈活的思維方式,而逆向思維法則是其中一種富有創(chuàng)造性的方法.逆向思維法即從結(jié)果出發(fā)逆向推導(dǎo),通過(guò)追溯問(wèn)題的根源找到解決方案.它可以幫助學(xué)生培養(yǎng)批判性思維和問(wèn)題解決能力,提高他們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)中的應(yīng)用能力.
1 求解拋體距離問(wèn)題
在高中物理中,斜拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是一個(gè)常見(jiàn)的學(xué)習(xí)難點(diǎn),它要求理解和掌握如何求解初速度、時(shí)間、位移和加速度等關(guān)鍵參數(shù).解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí),逆向思維法是一種非常有效的策略.斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng).在豎直方向上,物體受到重力的作用,其位移隨時(shí)間的平方成正比;而在水平方向上,如果沒(méi)有空氣阻力,物體將保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).通過(guò)逆向推導(dǎo),列出兩個(gè)球在豎直方向上的位移公式,并結(jié)合題設(shè)條件得到兩個(gè)球的初速度關(guān)系.由于斜拋運(yùn)動(dòng)中水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的,可以利用這個(gè)關(guān)系來(lái)求解水平方向上的位移.最后通過(guò)分解速度和位移公式,求解出兩個(gè)球在水平方向上的位移之比.這樣就能夠通過(guò)逆向思維法,將原本復(fù)雜的斜拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的比例計(jì)算問(wèn)題,從而更加高效地求解出所需的結(jié)果.
例1 如圖1所示,a,b,c在同一水平面上,甲、乙兩個(gè)小球均視為質(zhì)點(diǎn),先將甲從a點(diǎn)以速度v1與水平面成53°角拋出,一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),后將乙從a點(diǎn)以速度v2與水平面成37°角拋出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),已知甲、乙的射高相等,重力加速度為g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,則ab與ac的比值為(? )
本題考查斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,解題的關(guān)鍵是將運(yùn)動(dòng)分解.首先,從已知條件出發(fā),逆向推導(dǎo)出使得題目成立的結(jié)果和條件,思路為“若求時(shí)間比值,需求豎直方向的速度變化,通過(guò)速度大小解出速度與豎直方向的夾角,從而確定豎直方向的速度,由于加速度相同,因此速度變化量的比值即為時(shí)間比值”,然后利用物理公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行計(jì)算,最終得到答案.
3 結(jié)語(yǔ)
逆向思維法在解決復(fù)雜的拋體問(wèn)題中具有重要的指導(dǎo)意義.大多數(shù)情況下學(xué)生不能直接求出問(wèn)題中的變量,這是因?yàn)轭}目考慮到對(duì)學(xué)生思維的鍛煉,經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)之后,直接求解往往涉及復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程,尤其是在考慮多個(gè)因素時(shí).而通過(guò)逆向思維,可以從結(jié)果出發(fā),反向思考問(wèn)題,從而簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,更容易找到解決方法.逆向思維法讓
學(xué)生從結(jié)果出發(fā),反向思考問(wèn)題,從而找到更簡(jiǎn)便的解決方法.這種方法不僅能夠幫助學(xué)生更快地解決問(wèn)題,還能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)效果.然而,逆向思維法并不是解決問(wèn)題的唯一方法.教育者應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的多元思維和綜合應(yīng)用能力,通過(guò)多種方法的綜合運(yùn)用,學(xué)生能夠更全面地理解和掌握物理知識(shí),提高解決問(wèn)題的能力.
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