第19講-逆向思維法-2021年高考物理解題方法大全(原卷版)

第19講逆向思維解題法（原卷版）—高中物理解題方法28法20講江蘇省特級教師學(xué)科網(wǎng)特約金牌名師戴儒京內(nèi)容提要：本文通過幾道物理題的解法分析，闡述逆向思維解題方法的幾種應(yīng)用：一、在解題程序上逆向思維；二、在因果關(guān)系上逆向思維；三、在遷移規(guī)律上逆向思維。所謂“逆向思維”，簡單說來就是“倒過來想一想”。這種方法用于解物理題，特別是某些難題，很有好處。下面通過高考物理試卷中的幾道題的解法分析，談?wù)勀嫦蛩季S解題法的應(yīng)用的幾種情況。在解題程序上逆向思維解題程序，一般是從已知到未知，一步步求解，通常稱為正向思維。但有些題目反過來思考，從未知到已知逐步推理，反而方便些。例1．如圖1所示，圖1一理想變壓器的原副線圈分別由雙線圈ab和cd（匝數(shù)都為n1）、ef和gh（匝數(shù)都為n2）組成。用I1和U1表示輸入電流和電壓，用I2和U2表示輸出電流和電壓。在下列四種接法中，符合關(guān)系的有：b與c相連，以a、d為輸入端；f與g相連，以e、h為輸入端。b與c相連，以a、d為輸入端；e與g相連、f與h相連作為輸入端。a與c相連，b與d相連作為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端。a與c相連，b與d相連作為輸入端；e與g相連、f與h相連作為輸出端。這種在解題程序上的逆向思維法，較多用于選擇題和證明題，因為此類題給出了要求的結(jié)果，便于逆推。二、在因果關(guān)系上逆向思維物理過程有一定的因果關(guān)系，通常從原因出發(fā)推導(dǎo)結(jié)果，稱為正向思維。但有時反過來，從結(jié)果倒推原因，可稱為逆向思維。例2．某人透過焦距為10厘米，直徑為4．0厘米的薄凸透鏡觀看方格紙，每個方格的邊長均為0．30厘米。他使透鏡的主軸與方格垂直，透鏡與紙面相距10厘米，眼睛位于透鏡主軸上離透鏡5．0厘米處。問他至多能看到同一行上幾個完整的方格？有同學(xué)問：把物體放在焦點處不是不能成像嗎？筆者一提示：用逆向思維法。同學(xué)恍然大悟。可見對物理知識，切忌死記硬背現(xiàn)成的結(jié)論。此類逆推法也應(yīng)用不少。例如在碰撞中，已知物體碰撞后的速度求碰撞前的速度，在電磁感應(yīng)中，已知感生電流的方向求導(dǎo)體如何運動等等。三、在遷移規(guī)律上逆向思維在見到一個新題后，有時會聯(lián)想到以前解過的題目或已有的物理知識、物理情境，把“陳題”的思維方法應(yīng)用到“新題”上，稱為“遷移”。但有時“新題”與“陳題”的關(guān)系是互逆關(guān)系，即在新題中為已知的，在陳題中為所求，在新題中為所求的，在陳題中為已知。這就要求用逆向思維去遷移。例3．有一準(zhǔn)確的桿秤。今只給你一把有刻度的直尺，要求用它測出這桿秤的秤砣的質(zhì)量。試導(dǎo)出表示秤砣質(zhì)量的公式，并說明所需測量的量。這是一道考查考生獨立思維能力的題，已知條件甚少，許多同學(xué)無從下手?？吹酱祟}后，首先應(yīng)該聯(lián)想到課本上制作桿秤的小實驗（見《物理》（甲種本）課本上冊P36—37），小實驗是給出秤秤和已知質(zhì)量的秤砣，用實驗法找出秤桿上各個刻度的位置，其中首先找出零刻度的位置。本題逆其向而行之，已知秤桿上的刻度，求秤砣的質(zhì)量。這里，秤桿上的各刻度是已知量，是隱含的已知量。秤的結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3四、在命題方法上逆向思維逆向思維就是在題目中已知原因判結(jié)果與已知結(jié)果判原因之間的變換。逆向思維的應(yīng)用很廣泛，如動力學(xué)，已知物體運動特點或運動圖像，受力應(yīng)有何特點？電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖4，一通電直導(dǎo)線附近放置一導(dǎo)線框，導(dǎo)線框與直導(dǎo)線在一個平面內(nèi)，什么情況下可以使導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流？振動及波動現(xiàn)象，若兩相干波源振動相反，則加強和減弱的條件如何？電學(xué)，根據(jù)電路特點判斷電流的情況等等。

例4.如圖5，若x軸表示時間，y軸表示位置，則該圖象反映了某質(zhì)點做勻速直線運動時，位置與時間的關(guān)系．若令x軸和y軸分別表示其他的物理量，則該圖象又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系。下列說法中正確的是（）A．若x軸表示時間，y軸表示動能，則該圖象可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中，物體動能與時間的關(guān)系B．若x軸表示頻率，y軸表示動能，則該圖象可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動能與入射光頻率之間的關(guān)系C．若x軸表示時間，y軸表示動量，則該圖象可以反映某物體在沿運動方向的恒定合外力作用下，物體動量與時間的關(guān)系D．若x軸表示時間，y軸表示感應(yīng)電動勢，則該圖象可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時，閉合回路的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系習(xí)題演練習(xí)題1.2019年高考全國1卷18題．如圖，籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個所用的時間為t1，第四個所用的時間為t2。不計空氣阻力，則滿足A．1<<2 B．2<<3 C．3<<4 D．4<<5習(xí)題2.加速度為2m／s2物體在水平面上運動，求物體在停止運動前1s內(nèi)的位移。習(xí)題3.小球沿光滑斜面向上運動，上升階段，最初t1=5s和最后t2=5s內(nèi)的位移比為3：2，求小球沿斜面上升的時間。新題4.如圖l所示，將籃球從地面上方B點斜向上拋出，剛好垂直擊中籃板上A點，不計空氣阻力。若拋射點B向籃板方向移動一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中A,則可行的是()。A．增大拋射速度v。，同時減小拋射角；B．減小拋射速度v。，同時減小拋射角；C．增大拋射角，同時減小拋出速度v。；D．增大拋射角，同時增大拋出速度v。。習(xí)題5.xOy平面內(nèi)有很多質(zhì)量為m，電量為e的電子，從坐標(biāo)原點O不斷以相同速率沿不同方向射入第一象限?，F(xiàn)加垂直于xOy平面向里、磁感強度為B的勻強磁場，使電子穿過磁場都能平行于X軸且沿X軸正向運動，求符合條件磁場的最小面積(不考慮電子間的相互作用)。習(xí)題6.如圖4所示，ABCD是邊長為a的正方形，質(zhì)