丁小春��
摘要：在对逻辑能力和思考能力要求都比较高的物理学习中，如果可以掌握正确的学习方法，便会提高正确率和做题效率。对称方法是利用研究对象在形体、结构、置换、受力、运动等方面具有的对称性，明确物理量之间存在某种关系，最终使得物理问题变简单。
关键词：高中物理；对称性；力学题
一、 时间对称法在高中物理力学中的应用
时间对称法是高中物理力学解题过程中常用到的方法，在进行题目的解答时，我们通过时间的对称性去联想到运动以及速度等其他性质的对称性，以此来简化问题。在高中物理平抛问题的解决过程中，我们便可以去利用时间对称的方法进行受力分析，以此来正确地解答平抛问题。我们通过时间的对称性来将平抛问题中的一些性质进行转化，从而使得各个性质能够联系起来，最终成为一个系统。
在平抛运动过程中，物体两垂直方向运动的时间是相同的，那么在该类题目的解答过程中，我们可以去利用时间的对称性来高效完成。具体来说，我们可以将垂直方向的时间比转成两垂直方向的位移比或者是速度比，并利用此条件转化来帮助我们解决问题。例如右图，我们可以将O点作为原点，将平抛运动的曲线作为平抛运动抛物线的一支，所以平抛运动物体轨迹符合抛物线的相关规律，时间也具有一定的对称性，那么根据抛物线的规律，我们可以分别解出A、B两点抛出的物体轨迹方程，从而求出C点高度。利用此类转化方法还可以帮我们解决很多问题，所以我们在平时的学习中要多对此类方法进行总结。
二、 轨迹对称法在高中物理力学中的应用
在物体运动受力分析过程中我们会发现，许多题目中物体的运动轨迹都是对称的，且通过轨迹对称我们可以发现很多其他的性质，例如时间的对称以及速度的对称，我们可以根据这些性质简化物理问題。如图所示，设有两面垂直于地面的光滑墙A和B，两墙水平距离为1.0m，从距地面高19.6m处的一点C以初速度为5.0m/s，沿水平方向投出一小球，设球与墙的碰撞为弹性碰撞（原速率弹回），求小球落地点距离墙A的水平距离及球落地前与墙壁碰撞了几次。（忽略空气阻力）
解题方法与技巧如下图所示，
设小球与墙壁碰撞前的速度为v，在进行题目的解答过程中我们可以把速度分解为水平方向和竖直方向，分解之后我们不难发现，竖直方向做自由落体运动，而水平方向上运动轨迹是对称的，因为球在碰撞到墙面上是弹性的，所以球会以原速率返回，而速率相同，就证明它的运动轨迹是对称的。在第一问的解答过程中，我们可以根据时间直接去计算，通过竖直方向上的路程19.6m，以及竖直方向上做自由落体运动，我们可以计算出小球从抛出到落下的时间，即t=h22g，紧接着，我们可以计算出小球在水平方向上的路程s=tv，而两墙之间的间隔是一定的，那么便可以通过水平方向上的路程以及两墙之间的间隔去计算出最终小球落地点距墙面的距离。其实在计算第一问的过程中第二问的答案也已经得出，即sd取整后减1，便可以计算出小球与墙壁碰撞的次数。
三、 状态对称法在高中物理解题中的应用
在进行高中物理力学问题的解答过程中，我们除了利用时间对称以及轨迹对称的方法外，还可以利用状态对称法去进行物体受力分析，通过前后状态的对称和对比进行受力分析，能够更加清晰地去明白在整个过程中物体的受力情况，从而简化物理计算问题。
首先要想解决该问题，我们就需要去对物体的运动轨迹进行分析，分析完轨迹之后便可以进行受力分析。例如剪断连线，固体便会在竖直方向上做简谐运动，对物体的运动进行分析，剪断绳子的一瞬间，它受到弹簧向上的拉力，于是向上做加速度逐渐减小的加速运动，加速度为零时继续向上运动，直至速度为零达到最高点。达到最高点之后会以对称的状态向下运动。所以我们在进行解答的过程中需要去掌握物体运动轨迹中的几个特殊点，并且利用这些特殊点以及状态对称的方法去简化该问题。
从某种角度上来讲物理科学的发展时，就是对称法的运用史和发展史，当然，我们不能否认其他方法在物理学的发展上也发挥了重要的作用。物理是与自然和科学紧紧联系的，在进行物理学习过程中我们要注意讲究学习的方法和技巧，要学会将分散的物理知识联系起来，并且采用适当的方法去进行问题的解决。在进行对称方法解决物理力学问题的学习时，我们需要在平时的做题过程中多多去总结和练习，从而能够熟练掌握该种方法，为之后的物理学习奠定基础。
作者简介：丁小春，江苏省东台市三仓中学。endprint
