逆向思维在中学物理解题中的应用

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1、逆向思维在中学物理解题中的应用摘要：逆向思维即不按习惯的思维方向，从其反向进行思考的一种思维方式。对于某些物理问题，当用常规的方法解决较为繁难时，若打破常规，逆向思考，往往会化繁为简，化难为易。本文通过实例分析了逆向思维在物理解题中的几种具体应用。关键词：逆向思维物理解题应用逆向思维，又称“反向思维”或“求异思维”，是相对于习惯性思维的另一种思维方式。它的基本特点是：从已有思路的反方向去思考、分析问题。表现为逆用定义、定理、公式、法则；逆向进行推理，反向解决问题。逆向思维反映了思维过程的间断性、突变性与反联结性，它有利于克服思维定势，防止思维僵化。应用逆向思维解题，对于促进

2、学生更好地理解知识，培养学生思维的灵活性、变通性，提高学生分析问题和解决问题的能力等，都有着至关重要的作用。然而，对于多数的中学生，往往不习惯于或者不善于逆向思维。因此，在物理的解题教学中，教师可根据实际，有意识地对学生进行逆向思维的训练，引导和培养学生的逆向思维意识和习惯，帮助学生克服思维定势，引导学生从正向思维过渡到正、逆双向思维，从而开阔学生的解题思路，使思维活动进入一个新的境界。物理解题中如何有效地应用逆向思维呢？本文就结合具体实例对逆向思维的运用作一些分析。一、注重课本中正逆思维的联结，培养逆向思维意识在物理学中，有些重大的发明、重要物理概念和定律的引入或阐述，常

3、常需要运用逆向思维，这为在授课过程中对学生进行逆向思维的训练提供了素材。如奥斯特发现电流的磁效应，就是从小磁针的转动推出周围存在磁场进而发现电流可以产生磁场。法拉第在此基础上运用逆向思维“电可以生磁，磁也可以生电”，从而得出法拉第电磁感应定律的。又如力的合成和分解，运动的合成和分解等概念。若能恰当地引导学生进行“由此及彼，再由彼及此”的思考，提出相反的思路，就能帮助学生建立双向联结，知识就容易得到引申和扩充，技能就会产生积极的迁移。同样在习题的教学中也能使逆向思维得到训练。例：一个5N的力，可分解为（）A10N和10N的两个力B10N和20N的两个力C100N和110N的两

4、个力D200N和200N的两个力分析：由力的分解具有任意性可知，5N的力可进行任意情况的分解，但分解的力到底有多大，则不太容易考虑。因力的分解是力的合成的逆运算，力的合成时，两个力的合成的最大值和最小值是容易知道的。因此，对题目中各选项中给出的两个力进行合成分析，则容易作出判断。10N和20N及100N和110N的两种情况下，合力的最小值均为10N。故正确选项为AD说明：有些物理问题从正面考虑有困难时，应从问题的反方向考虑。二、从正反两方面应用公式、定理，有助于知识的理解，同时强化了逆向思维5学生能将由物理规律概括出的公式从左到右熟练地写出不难，如果学生还善于将物理公式从右

5、到左熟练地逆向运用，才是对规律、公式真正理解和掌握的重要标志之一。许多教材内容的发展和深化，就是物理公式逆向运用的结果。例如，动量定理，物理所受合外力的冲量等于它动量的变化，即Ft=p/-p。反过来，p/-p=Ft，则表示对于求动量的变化也可通过求合外力的冲量得出；再如动能定理，通过求合外力做功可知动能的变化，反过来，通过求动能的变化也可以求出合外力做功。例：以速度v0平抛出一个质量为1kg的物体，并在抛出后5s落地，求它在3s内动量的变化。分析：物体运动过程中只受重力作用，而重力是恒力，由动量定理得，△P=mgt=30kgm/s此类问题不要因为求动量变化，就急于求初末动量

6、而再求其差值，这样不但求动量比较麻烦，而且动量是矢量，求矢量的差也是比较麻烦的。三、将运动过程逆过来，通过变换物理过程，常常可以把复杂的问题简单化变换物理过程，就是把运动过程反演过来。我们在解决匀变速直线运动时，尤其是匀减速直线运动（且末速度为零）时，我们常将其反过来作为以同样加速度做匀加速直线运动，可以简化解题过程。例1：一辆汽车以2m/s2的加速度刹车后做匀减速直线运动，它停止运动前的最后1s内通过的位移是____m。分析：此题若按匀减速直线运动知识求解，需要列方程组求解，过程比较复杂，若把匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动，则前1s位移S=at2/2=

7、1m例2：如图所示，两物块并排固定在水平面上，一子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，穿过两木块时速度刚好为0，且穿过每块所用时间相等，则两木块的厚度之比d1:d2为（）A1：3　　B１：４　　C3:1D4:1分析：把此过程看成反向的初速为0的匀加速直线运动。设穿过每块木块所用的时间为t，则d2=1/2at2，d1+d2=1/2a(2t)2，解方程得d1:d2=3:1，故正确答案选C说明:类如此题的物体沿斜面匀减速上滑到最高点，以及竖直上抛运动到最高点的问题，用逆向思维的方法求解问题往往比较简便。四、运