掌握學習物理的方法,遠勝過學習物理知識。正所謂"授人以魚,只供一飯之需；授人以漁，則一生受用無窮"。掌握科學的思維方法是培養創新人才，實施創造教育的重要措施。
縱觀近年的高考，對於方法的考查是乙個重要內容。解決物理問題的常規思維方法很多，諸如公式法、圖象法、整體法、隔離法、臨界法、作圖法等等，但隨著高考對學生思維方法的要求越來越高，解決物理問題需要的特殊思維方法也越來越多。透析近年的高考考題，本文就解決物理考題的一些特殊思維方法加以分析和總結。
一．建模法
所謂「建模」，就是將我們研究的物理物件或物理過程通過抽象、理想化、簡化、模擬等方法形成物理模型。它是一種科學的思維方法，通過對物理現象或物理過程進行「去粗取精」 、「去偽存真」的處理，從而尋找出反映物理現象或物理過程的內在本質及內在規律，達到認識自然的目的。如物理學中質點、點電荷、單擺、彈簧振子、光線、……即是對物理物件的「建模」。
勻速直線運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、勻速圓周運動、簡諧振動、……即是對物理過程的「建模」。
例．（2023年上海高考題）一自行車上連線踏腳板的連桿長r1，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的後輪齒盤連線，帶動半徑為r2 的後輪轉動。
（1）設自行車在水平路面上勻速行進時，受到的平均阻力為f ，人蹬踏腳板的平均作用力為f ，鏈條中的張力為t ，地面對後輪的靜摩擦力為fs。通過觀察，寫出傳動系統中有幾個轉動軸，分別寫出對應的力矩平衡表示式；
(2)設r1 ＝20厘公尺 ，r2 ＝33厘公尺，踏腳大齒盤與後輪齒盤的齒數分別為48和24，計算人蹬踏腳板的平均作用力與平均阻力之比；
(3)自行車轉動系統可簡化為乙個等效槓桿。以r1為一力臂，在右框中畫出這一槓桿示意圖，標出支點、力臂尺寸和作用力方向。
解析：這是乙個對物理物件需建模的問題0.2公尺
(1)自行車轉動系統中轉動軸個數為2o
對踏腳齒盤中心的轉動軸可列出 fr1=tr1
對後輪的轉動軸可列出： tr2=fsr2
(2)由fr1=tr1 ， tr2=fsr20.66公尺
及 fs=f 可得fr1 / fsr2=r1/r2=48/24
所以f/f=r1r2/r2r1=(48×33)/(24×20)=33/10=3.3
(3)如圖所示
二．等效法
等效法這種思維方法的實質就是在效果相同的條件下，將複雜的情景或過程變換為簡單的情景或過程。在物理學中，合力與分力、合運動與分運動、總電阻與分電阻、總電容與分電容、平均值與有效值……都是根據等效的概念引入的，從而使所研究的問題由繁變簡，由難變易。
應用等效法解答考題時，要明確兩個不同的物理現象或物理過程的等效條件、範圍及物理意義，否則就會出錯。
例．(2023年上海高考題)如圖所示，一條長為l的細線上端固定，下端栓一質量為m的帶電小球，將它置於勻強電場中，電場強度大小為e，方向是水平的，已知當細線偏離豎直位置的偏角為時，小球處於平衡，求：
(1)小球帶何種電荷？求出所帶電量此處
(2)如果使細線的偏角由增大到，然後將小球由靜止釋放圖一
則應多大，才能使細線到達豎直位置時，小球速度剛好為零見後
解析：（1）小球受到三個力的作用：重力mg，電場力qe，繩的拉力t，當偏角為時，小球平衡，重力與電場力的合力與繩的拉力是一對平衡力，由圖可知f=mg/qecos=mgtg,q=mgtg/e,小球受到的電場力與電場方向相反，小球帶負電。
(2)小球受到的電場力是乙個恒力，重力也是乙個恒力，它們的合力f也是乙個恒力，故可將f看做為等效重力，小球偏離平衡位置後在等效重力f的作用下擺動，由於擺動相對於平衡位置具有對稱性，擺線向上偏離平衡位置的偏角應為，故＝2
三．對稱法
具有對稱性的物件，其相互對稱的部分之所以「對稱」，就在於它們的某些對應特徵相同。因此一旦確定了事物某一部分的特徵，便可推知其對稱部分的相同特徵。利用這一思路來分析和求解物理考題，往往可得到一些簡捷的解題方法而免去一些繁瑣的計算並使問題的物理實質得以更清楚地展現。
利用研究物件的對稱性或研究過程的對稱性來解答物理考題成了物理解題中的簡捷思維方法之一。為此還將一些表面並不具有對稱性的問題進行某種轉化變成具有對稱性後，再利用對稱性進行求解。
例．(2023年全國高考試題)如圖 a、b、c、d是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知a、b、c三點的電勢ua=15v,ub=3v,uc=-3v。由此可得ud=_____v a d
解析：正方形是乙個對稱的圖形，而在勻強電場中，任意兩
條等長的平行線上的電勢降落都應該是相同的。故有
uad=ubc, ua-ud=ub-uc, ud=ua-ub+uc=9vbc
例．（2023年上海高考題）如圖所示，六個電阻的阻值均相同，由於對稱性，電阻r2上無電流流過。已知電阻r6所消耗的電功率為1w，則六個電阻所消耗的總功率為（ ）
a 6w b 5w c 3w d 2w
解析：由於電路的對稱性和電阻均相同，電阻r2中無電流，
電阻r1與電阻r3串聯，電阻r4與電阻r5串聯，這兩個支此處
路併聯的總電阻還是等於其中任意乙個電阻值，這個等效電圖二
阻與電阻r6併聯。由於r6消耗的功率是1w，等效電阻消耗見後
的功率也是1w，總功率為2w。故選d
四．極限法
在物理考題中，有些物理過程雖然比較複雜，但這個較為複雜的物理過程又隸屬於乙個更大範圍的物理全過程。如果把這個複雜的物理全過程分解成幾個小過程，且這些小過程的變化是單一的。那麼，選取全過程的兩個端點及中間的奇變點來進行分析，其結果必然包含了所要討論的物理過程，從而能使求解過程簡單、直觀，這就是極限思維方法。
極限法是一種比較直觀、簡捷的思維方法。但應用它時，特別要注意所選取的某段物理過程研究的物理量的變化應是單一的，如增函式或減函式。如所選過程中既包含有增函式，又包含有減函式的關係，則不能應用極限思維方法。
例．（2023年全國高考題）在抗洪搶險中，戰士駕駛摩托艇救人，假設江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速是v2，戰士救人的地點a離岸最近處o點的距離為d，如戰士想在最短時間內就人送上岸，則摩托艇登陸的地點離o點的距離為
a dv2/(v12+v22)1/2b 0 c dv1/v2 d dv2/v1
解析：當水流速度v1＝0即取極限值時，摩托艇登陸的地點是o點，也就是離o點的距離為零，此時用時最短，只有c選項正確。
五．猜想與假設法
猜想與假設，就是以已有的經驗和已知的事實為基礎，對未知事實或現象的原因做一種推測性或假定性的說明，然後根據物理規律進行分析和推理。猜想與假設法是解答物理考題的重要思維方法之一。
例．（2023年上海高考題）如圖所示，一高度為h＝0.2m的水平面在a點處與一傾角＝300的斜面連線，一小球以v0＝5m/s的速度在平面上向右運動。求小球從a點運動到地面所需的時間（平面與斜面均光滑，取g=10m/s2）。
某同學對此題的解法為：小球沿斜面運動，則h/sin=v0t+gsin·t2/2,由此可求得落地的時間t
問：你同意上述解法嗎？若同意，求出所需的時間；若不同意，則說明理由並求出你認為正確的結果。
解析：小球離開a點後運動性質有兩種：沿斜面勻加速直線運此處
動或平拋運動。假設小球做平拋運動，則落地點與a點的水平距離圖三
s= v0t= v0=5×=1(m見後
斜面底寬l=hctg=0.2×=0.35(m)
因為s>l 故假設正確，小球應做平拋運動而不是沿斜面下滑，此同學解法錯誤。
小球落地時間即為平拋運動時間t===0.2(s)
需要指出的是，不管什麼方法，應用時總是要涉及物理學科的知識，離開了物理學科的基本知識和規律就談不上在解題中應用什麼方法，所以掌握方法需要一定的基礎，這就是紮實的物理學知識及其基本功，不要寄希望通過方法的學習而達到對物理學習一蹴而就的效果。
圖一圖二圖三
2003．7．15
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