高中物理解題訓(xùn)練中推理法的巧妙應(yīng)用

推理屬于邏輯學(xué)范疇，是從一個(gè)或多個(gè)已知條件對(duì)未知結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)和判斷的思維過(guò)程，常見(jiàn)的推動(dòng)法有直接與間接兩種.在高中物理解題教學(xué)中，面對(duì)一些難度相對(duì)較大的題目時(shí)，教師應(yīng)該指引學(xué)生結(jié)合題目中給出的已知條件、隱含信息等，展開(kāi)合理推理，使其快速找準(zhǔn)解題思路，最終結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律高效、準(zhǔn)確作答.

1巧妙應(yīng)用類比推理解決物理試題

類比推理是基于兩個(gè)對(duì)象在一些方面存在的類似特性展開(kāi)推理，進(jìn)而找到兩個(gè)對(duì)象在其他方面同樣有類似特征.在具體的高中物理解題訓(xùn)練中，教師可提示學(xué)生巧妙使用類比推理嘗試解題，通過(guò)類似思想研究題干內(nèi)容，對(duì)存在相似性質(zhì)的對(duì)象展開(kāi)類比分析，明確試題的考查方向及知識(shí)要點(diǎn)，確定恰當(dāng)?shù)慕忸}思路，借此提升他們解答物理試題的效率1].

例1如圖1所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶電體位于其中，攜帶的電荷量為 -q ，質(zhì)量是Σ_m ，電場(chǎng)強(qiáng)度 ，用一根細(xì)線將這個(gè)帶電體系起來(lái)，在一個(gè)豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度取g ，請(qǐng)問(wèn)當(dāng)該帶電體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，在 A?B?C?D 哪個(gè)位置時(shí)線速度最大、絲線的拉力最大？

解電場(chǎng)強(qiáng)度 mg，電場(chǎng)力大于重力，小球在 D 時(shí)它的線速度一定最大.絲線的拉力需要提供向心力和平衡電場(chǎng)力，絲線的拉力最大.

2巧妙應(yīng)用演繹推理解決物理試題

演繹推理比較關(guān)注推理過(guò)程，通常是由一般到特殊、簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)行轉(zhuǎn)變，盡管研究的對(duì)象具有一定的特殊性，但是結(jié)論具有必然性.針對(duì)高中物理解題練習(xí)來(lái)說(shuō)，教師可提示學(xué)生采用演繹推理的方式嘗試解題，通過(guò)演繹推理找到部分物理對(duì)象的共同屬性或者聯(lián)系，使其結(jié)合題干信息來(lái)推理未知條件，幫助他們?cè)谘堇[推理中順利解答試題[2].

例2如圖2所示，這是一個(gè)靜電場(chǎng)，里面有一個(gè)空腔導(dǎo)體，周圍有電場(chǎng)分布，實(shí)線與虛線分別代表的是電場(chǎng)線與等勢(shì)面， .A，B，C 均處于這個(gè)靜電場(chǎng)中， O 則位于空腔導(dǎo)體內(nèi)，試分析這四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)高低的關(guān)系.

解當(dāng)這個(gè)空腔導(dǎo)體位于靜電場(chǎng)中達(dá)到平衡時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度是0.因?yàn)?O 點(diǎn)為空腔導(dǎo)體內(nèi)里面的一點(diǎn)，所以 o 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也是0，即為最小.然后根據(jù)電場(chǎng)線排列的疏密情況可以確定場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為E_Bgt;E_cgt;E_Agt;E=0. 當(dāng)這個(gè)靜電場(chǎng)達(dá)到平衡情況時(shí)，在空腔導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)電勢(shì)相等，且電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向逐漸降低.因?yàn)?A，C 兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面，那么電勢(shì)大小也是一樣的，由此可以確定電勢(shì)高低關(guān)系為

3巧妙應(yīng)用極限推理解決物理試題

極限推理是根據(jù)解題所需選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)膮?shù)進(jìn)行極限假設(shè)，據(jù)此進(jìn)行合理的研究與分析.針對(duì)高中物理解題訓(xùn)練來(lái)說(shuō)，教師應(yīng)結(jié)合題目?jī)?nèi)容引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)采用極限推理法，以題目中提供的已知信息為切入點(diǎn)，將適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)為極限狀態(tài)，進(jìn)而展開(kāi)科學(xué)推導(dǎo)，幫助他們輕松獲取正確答案[3].

例3如圖3所示，在臺(tái)秤的托盤上放置一個(gè)底面粗糙、斜面光滑、質(zhì)量是 M 、傾斜角是 θ 的斜面體，在斜面上放一個(gè)質(zhì)量為 Ψ_m 的物塊，物塊沿著斜面下滑的過(guò)程中對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力是多少？

解假設(shè) θ=0^° ，物塊對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力就是自身重力，即為 mg ，假設(shè) θ=90^° ，物塊對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力為0，如果這個(gè)斜面為固定狀態(tài)，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)斜面的壓力大小是mgcosθ.但是從實(shí)際情況來(lái)看，它進(jìn)行下滑時(shí)，斜面會(huì)出現(xiàn)往左移動(dòng)的情況，則其對(duì)斜面的壓力小于

具體解析為：設(shè)物塊對(duì)斜面的壓力為 N ，物塊Σ_m 相對(duì)于斜面的加速度為 a₁ ，斜面的加速度為 a₂方向向左，則物塊 Ω_m 相對(duì)于地面的加速度為 ?_ax=a₁cosθ-a₂，a_y=a₁sinθ .根據(jù)牛頓第二定律得出：對(duì)于 Ψ_m ，則有：

Ncosθ=ma₁sinθ .對(duì)于 M ，則有： Nsinθ=Ma₂ .聯(lián)立求得 A

4巧妙應(yīng)用逆向推理解決物理試題

逆向推理是一種比較特殊的推理方法，其他推理都是從正向進(jìn)行，而逆向推理是基于結(jié)論視角著手，一步一步地對(duì)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，直至推導(dǎo)出題干中出現(xiàn)的已知信息.

例4如圖4所示，在水平地面上的A點(diǎn)以速度 v₁ 跟地面成 θ 角射出一發(fā)子彈，子彈以 v₂ 的水平速度穿過(guò)墻面上的小孔 B ，在不計(jì)空氣阻力的前提下，以下正確的為（ ）

（A）在 B 處，以同 v₂ 大小一樣、方向相反的速度發(fā)射一發(fā)子彈，將落到在水平面上的 A 點(diǎn)位置.（B）在 B 處，以同 v₁ 大小一樣、速度 v₂ 方向相反的速度發(fā)射一發(fā)子彈，將落在水平面上的 A 點(diǎn)位置.（C）在 B 處，以同 v₁ 大小一樣、速度 v₂ 方向相反的速度發(fā)射一發(fā)子彈，將落在水平面上的 A 點(diǎn)位置的左側(cè).（D）在 B 處，以同速度 ?v₁ 大小一樣、速度 v₂ 方向相反發(fā)射一發(fā)子彈，將落到水平面上 A 點(diǎn)的右側(cè).

解結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)定理對(duì)（A）選項(xiàng)中的說(shuō)法展開(kāi)逆向推理，確定（A）選項(xiàng)正確.結(jié)合能量知識(shí)判斷出 ，由于在這兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，子彈運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣，假如從 B 點(diǎn)按照速度 v₁ 發(fā)射，則水平方向發(fā)生的位移會(huì)變大，也就是說(shuō)子彈能落至 A 點(diǎn)左側(cè)，故（C）選項(xiàng)正確.所以（A）（C）說(shuō)法正確.

參考文獻(xiàn)：

[1]方勤.高中物理解題教學(xué)中推理法的有效應(yīng)用[J].數(shù)理天地（高中版），2024（02）：21—22.

[2]史玉林.例談推理法在高中物理解題教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用[J].數(shù)理天地（高中版），2024（02）：35—37.

[3]馬麒麟，白陟勇.高中物理解題中推理法的應(yīng)用[J].數(shù)理天地（高中版），2023（22）：24—26.