初中物理常用的幾種解題方法探析

　　 探究物理的科學方法有許多，初中物理中常用的有：控制變量法、等效法、假設法、類比法、模擬法、實驗法……我們在學習中要了解各種方法的特點，靈活地加以運用，這是解題的關鍵所在，下面列舉幾種進行分析探討。
　　 一、控制變量法
　　 所謂控制變量法，就是在一個量隨其他量的變化而變化時，可先只研究這個量與其他量中一個量的變化關系，研究時，控制其他量中剩余的量不變。這是初中物理中最為常用的一種研究方法。
　　 例如：兩段長短、粗細和材料都不同的導體分別接在電壓相同的電路中，則下列說法中正確的是（ ）
　　 A.長導體的電流一定大一些
　　 B.短導體中的電流一定大一些
　　 C.無論哪段導體被拉長后，通過的電流都一定變小
　　 D.無論哪段導體被冷卻后，通過的電流都一定變小
　　 解析：電阻是導體本身的一種性質，它的大小取決于導體的長度、材料和橫截面積，又與導體電阻及本身具有的3個因素有關，在控制2個因素不變時，另一個因素改變，就一定會引起另一個因素改變；影響電阻的因素都不受控制或知道3個因素中的一個因素的變化，另外2個因素變化情況都不知道，就無法判斷這個電阻大小是否變化。導體的電阻還與溫度有關，一般情況下，溫度越高，導體的電阻越大，當導體被冷卻后，導體的電阻應變小，通過的電流應變大。由此比較四個選項，只有C選項是正確的。
　　 二、等效替代法
　　 等效替代法，是指在研究某一物理量時不可或很難直接加以描述時而采用與之相似或有共同特征的等效形象來替代的方法。
　　 例如：有一架不等臂的天平，配有質量標準的砝碼，請設計一個實驗方案，不用計算直接測出一石塊的質量。由于天平是不等臂的，且不能通過計算來測量，因此只能通過等效替代法，用已知質量的砝碼等效替代被測物體，具體方法如下：（1）將石塊放在天平左盤，在右盤添加砝碼直至天平平衡。（2）將左盤石塊拿下，代之添加砝碼直至天平重新平衡，則石塊的質量就等于左盤砝碼的質量。
　　 三、假設法
　　 假設法，通常假設一個中間過程把初始狀態和最后狀態聯系起來，使得結論的得出變得容易。
　　 例如：船在小湖中，若把船上的石塊投入水中，湖面將如何變化？（下降）
　　 提示：假設把石塊用網兜繩子系住放入水中置于船底，不接觸水底，這時，因為總的重力不變，從而總的浮力不變，排開的水的總體積也不變（這時船雖上浮一些，因石塊要排開水），因此液面保持不變。進一步假設，此時把繩子放掉，則石塊下沉，船少了石塊的拉力要上浮，這時液面下降。
　　 四、模擬法
　　 模擬法，能直觀地反映出物理過程，也有助于理解、分析、記憶物理過程，是一種化復雜為簡單，變模糊為清晰的有效方法。
　　 如在研究光線時，學生都知道光線是直的，有方向的，但要把光線直觀地表示出來卻很困難。所以我們用與之有共同特征的帶有箭頭的直線來替代它。在描述磁場時，我們用一條帶箭頭的假想曲線（磁感線）來表示磁場的方向和分布情況，直觀形象，學生容易接受。
　　 五、類比法
　　 類比思維是物理思維的一種重要形式。運用物理類比思維可以把陌生的對象和熟悉的對象進行對比，把未知的東西和已知的東西對比，可以啟發思路、提供線索，使學生進一步認識物理世界。
　　 例如：一只小船具有相對于靜水的恒定速度，小船在逆水中行駛時，一只木箱從船上落入水中，等船上的人發現后，立刻掉轉船頭追趕，結果在5 min后追上木箱，求從木箱落水到被追上共用了多少時間？設水流速度恒定，掉轉船頭的時間不計。在解決這類問題時，筆者采用這樣的方法：假設人在行駛的火車車廂內向前行走，不小心掉下一個錢包，5 min后才發現，立即返回。很明顯人再次走到錢包處仍需5 min（假定人相對車廂的速度不變）。這里若把人與小船類比，火車與水流類比，錢包與木箱類比，則選木箱或水流為參照物時，小船遠離和靠近木箱的時間相等，所以木箱從落水到被追上共用時10 min。這類問題，一般選木箱或水流為參照物，這樣有三個不變量：小船遠離和靠近木箱的速度、距離、時間相等。這是理解此類問題的關鍵。
　　 總之，學生要掌握好物理科學的概念和規律，多觀察生活現象，正確分析其中包含的物理原理，并掌握解題的一些方法和技巧；教師應通過組織有效的習題教學，傳授一些解題技巧，幫助學生跨越思維障礙，促進其創造性思維能力的發展，實現由知識到能力的飛躍。
　　 （作者單位 江蘇省淮安市盱眙縣第一中學）