从对称视角赏析2017年高考物理试题*
2018-03-13
物理之友 2018年2期
(1. 北京市第八十中学,北京 100012; 2. 浙江省永嘉县上塘中学,浙江 温州 325100)
在日常生活和在艺术作品中,“对称”有很多的含义,常代表着某种平衡、和谐之意,而又与优美、庄重联系在一起。这种心理上的和谐源于对称对象的内在平衡与稳定,虽然对称不能给人以强烈的感官刺激,不易引起心理上的冲突,但从其内在的平衡与稳定出发,却可以衍生出许多新的思维模式,如形体对称的叠加相消、运动对称的正反等效、数值对称的有无相生等。科学和艺术都很重视对称性,科学中的对称性决定了各种可能的守恒定律,因而具有根本性的意义。在物理学中,对称具有深刻的含义,如物理中的每一种对称性都与一个守恒定律相对应,物理规律不随时间的推移而变化对应能量守恒定律;物理规律不随空间的平移而变化则对应动量守恒定律。物理学中有很多关注形式上对称的内容,最经典的案例是德布罗意根据对称性提出物质波的概念。此外微观物质的结构、特殊运动的轨迹也多有形式对称的特点,物理学的很多运动在规律上都存在着对称性,最简单的模型是竖直上抛运动,物体的上升和下落在速度、时间上具有对称关系,此外在分析带电粒子在磁场中的运动、简谐运动等模型时,对称性往往是问题解决的突破口。
在物理教学时,如果善于从对称性的视角去剖析问题的实质,抓住这个“突破口”,问题就会迎刃而解。对称法是通过物质世界的对称性分析、解决物理问题的一种方法。……
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