等效轉化方法在高中物理解題中的應用

李遠輝

(福建德化第三中學 362500)

在高中物理學習中，等效轉化的思想在物理解題中有著重要的應用.如，合力與分力、合運動與分運動、平均速度、交流電的平均值和有效值等都是等效轉化思想的具體應用.假如在研究或解答電磁場問題時，如果空間存在多個電場或磁場，為分析問題方便，可將幾個電場或磁場進行合成，用一個等效電場或磁場來代替，就能簡化問題的處理.

一、用等效轉化方法解答力學問題

解題技巧:(1)小球離開平面后做曲線平拋運動，由于曲線運動解答比較復雜，可將運動過程進行等效分解成水平方向的勻速直線運動和垂直方向的自由落體運動，就能將問題化曲為直、化繁為簡.但需要掌握平拋運動的條件是具有水平的初速度和只受重力.

(2)平拋運動的分解通常分為位移分解和速度分解.

(3)要掌握分運動與合運動的聯系的橋梁是時間相同，即水平勻速直線運動和垂直自由落體運動具有相同的運動時間.

二、等效轉化方法的其它應用

等效轉化的方法在高中物理解題中的應用非常廣泛，對于一些物體運動過程比較復雜的問題可以用簡單的過程來代替，只要對運動狀態的起始和終了兩個時刻的狀態進行分析，就可以進行有效解題，而不必詳細了解掌握其運動的中間過程，這樣就能用一個相對簡單的過程來等效這個復雜的運動過程，能有效降低解題難度.用模型的方法來解答物理問題是物理解題的重要方法之一，但是許多物理問題發生的過程或要考慮的因素較多，不容易建立理想的物理模型，如果在解題中能夠抓住問題的本質，運用一個理想合適的物理模型進行代替就能提高解決物理問題的能力.

例2 利用兩根一樣長的細線同時系住一個球，就可以做成一個雙線擺.如果線長的度是L，每根線與水平面的夾角是θ，求：小球在垂直于紙面內做簡諧運動時的周期是多少？如圖2.

解題技巧 模型解題法是解決物理問題的重要方法，如何選擇解題的物理模型對解題的過程非常重要.本題就是運用簡單的模型代替復雜模型進行解題，能有效提高解題效率.

三、等效轉化方法解題的運用

1.掌握解題步驟

運用等效的方法進行高中物理解題，需要掌握其運用的一般方法步驟：

(1)對要求解的物理題目的特點與本質特性進行深入分析，找到解題的關鍵問題；

(2)針對題目的本質特性，來尋找可以代替題目中的復雜問題的運動過程、解題模型、力、簡化圖形等，舍去非本質和非主要因素，簡化問題；

(3)分析替換物的規律和特點，并將等效的替代換遷移到該物理問題中來；

(4)運用等效的替代物所遵循的物理規律和求解方法進行解題.

2.在教學中的運用環節

(1)在平時的教學中注重對學生滲透等效轉化的思想方法，善于從教材中挖掘教材或習題中所蘊含的等效轉化思想方法；

(2)利用等效轉化思想為主線對物理知識進行總結，并把各章節中包含的等效轉化思想方法的知識內容進行系統歸納，重點突出等效轉化方法在研究物理問題中的作用和利用方法技巧，以達到強化等效轉化思想的目的；

(3)加強解題訓練.只有通過適量的解題方法訓練，才能讓學生掌握等效轉化方法的運用技巧，通過解題學生才能體會和感受其方法精髓，才能達到熟練運用的程度.

總之，能否快速準確求解物理問題，既需要扎實的物理知識作基礎，更要掌握實用方便的解題方法.等效轉化的思想和方法是一種高效的解題方法，它是將一個復雜的物理問題，等效并轉化成一個簡單和熟悉的問題進行求解，同時該方法也是研究物理問題的常用基本方法.運用該方法的關鍵是掌握等效的核心內涵是：等效替換、等效組合、等效簡化、等效分解與合成、等效假設，只有掌握了方法的核心才能把物理問題化難為易，提高解題效率.

[1]李镕辰.等效思維在高中物理解題中的應用[J].陜西教育,2016(12).

[2]趙明新.等效替代思想在高中物理力學解題中的應用[J].數理化解題研究,2017(02).