等效思維在初中物理解題中的運(yùn)用

梁金全

摘要：初中物理教學(xué)要提高學(xué)生解決問題的能力，就是要做好解題滲透，在解題中教出等效思維，通過轉(zhuǎn)化與替代等效的方法，將復(fù)雜的物理問題變得簡(jiǎn)單化，從而提高學(xué)生解題的靈活性和效率，促進(jìn)思維發(fā)展，更好地應(yīng)對(duì)習(xí)題。

關(guān)鍵詞：初中物理;等效思維;有效應(yīng)用

初中學(xué)生物理難的原因一方面是物理知識(shí)比較復(fù)雜，另一方面是物理知識(shí)的運(yùn)用能力較差，在解題中往往會(huì)產(chǎn)生挫敗感，無法順利完成習(xí)題。對(duì)這一問題，初中物理教學(xué)要做好解題方法的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、解決問題的過程中，引入等效思維，把復(fù)雜抽象的物理問題，采用替代與轉(zhuǎn)化的方法，使之既熟悉又簡(jiǎn)單，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、運(yùn)用等效思維轉(zhuǎn)換題的條件

初中物理學(xué)科涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，從解題探究環(huán)節(jié)來看，許多題設(shè)中的條件非常復(fù)雜，學(xué)生如果出現(xiàn)錯(cuò)誤的分析與判斷，就會(huì)導(dǎo)致物理知識(shí)的解析出現(xiàn)偏差問題。當(dāng)前在凸透鏡成像原理相關(guān)題目導(dǎo)論中，有許多土木都會(huì)繪制凸透鏡成像實(shí)踐圖，但學(xué)生在分析知識(shí)探索過程中，由于不掌握作圖法，會(huì)導(dǎo)致對(duì)某些題設(shè)條件的理解和應(yīng)用不全面。這時(shí)要把等效思維運(yùn)用于解題過程，對(duì)題目中有關(guān)一倍焦距、二倍焦距等問題的應(yīng)用，學(xué)生可以根據(jù)題目的要求，對(duì)成像位置進(jìn)行分析判斷，并對(duì)成像情況進(jìn)行分析。因此，但學(xué)生利用等效思維后，可以將題設(shè)中的條件有效地轉(zhuǎn)化利用，此時(shí)所面臨的問題就能有效地處理。

二、運(yùn)用等效思維轉(zhuǎn)換解題過程

分析物理題目的過程中，學(xué)生通過深入研究和分析就會(huì)明白，解題的最終目的是探索一種發(fā)展規(guī)律或確定某一物體的狀態(tài)，當(dāng)然在過程分析過程中需要考慮的因素是多方面的，而且不同因素之間通過題目的融合，才能存在一定的關(guān)聯(lián)性。即使有些題目要求也可以相互替換。物理題目的解題過程中，本身由于解題要素的不明確，而導(dǎo)致解題過程中難度增加。運(yùn)用等效思維方法，將一個(gè)復(fù)雜的問題分解成一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單的解析過程，學(xué)生在掌握了物理基礎(chǔ)的前提下，尋找更為恰當(dāng)?shù)奈锢斫忸}技巧。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了連通器原理后，教師出示了一道這樣的題：在同一高度上放置一個(gè)圓柱形盛水容器，兩側(cè)高度分別為h1和h2，容器中間由閥門K進(jìn)行連接。如果打開閥門K，兩容器水位會(huì)有怎樣變化，這一過程中，水的重力勢(shì)能和動(dòng)能有何變化。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過連通器原理，閥門K打開后水可以流動(dòng)，直至水液面高度一致。結(jié)合以往所學(xué)內(nèi)容，學(xué)生分析水位變化，即，左邊高度下降、右邊高度上升。在解題過程中，學(xué)生只要關(guān)注到初末狀態(tài)即可，以等效思想來思考問題，不必去深究其中每一步驟，這樣就會(huì)降低解題過程難度。

三、運(yùn)用等效思維簡(jiǎn)化問題

等效變換是初中物理解題中比較常用的一種方法，并且經(jīng)常用于電路的變換.如將比較復(fù)雜的電路等效變換成一些比較明確的串聯(lián)等效電路或者并聯(lián)等效電路.等效變換的過程可以通過添加輔助線、增加平衡力等方式來進(jìn)行變換，使得解題思路明朗化，簡(jiǎn)化解題步驟.

例題如下圖1所示，其中電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)電阻忽略不計(jì)，電路中的電阻除了R1，電阻阻值都為R，已知電阻R1為9Ω，電路消耗的總功率是10W，如果將電路中的R1換成阻值為3Ω的電阻R2，則此電路消耗的總功率為多少Ω？

分析通過分析整個(gè)電路，可以將電路中的七個(gè)阻值都為R的電阻看成一個(gè)整體，并且其與電阻R1并聯(lián)，因此經(jīng)過等效變換，可以將電路圖簡(jiǎn)化成下圖2所示，因此可以得出公式P=ε2（R1+R0）R1R0，已知P1=10 W，ε=6 V，因此可以求出R0=6Ω，因此當(dāng)變成R2時(shí)，代入上述公式可得P2=18W.

四、運(yùn)用等效思維轉(zhuǎn)換物理圖形

當(dāng)老師在講解過程中對(duì)物理圖形進(jìn)行分類后就能發(fā)現(xiàn)，物理圖形在電力學(xué)中的應(yīng)用比例較大。而且電力學(xué)是物理課程教學(xué)的要素，學(xué)生在解析題目時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種電路圖，電路圖的結(jié)構(gòu)設(shè)置極其復(fù)雜，想要得到正確的解題結(jié)果，要利用等效思維，把復(fù)雜的電路圖轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單的電路圖，就能有效地解決問題，再通過電學(xué)計(jì)算得到正確的解決方案。一是教師要幫助學(xué)生正確識(shí)別電路圖，準(zhǔn)確判斷電流流向。圖中，負(fù)極、正極形成回路各不相同，教師協(xié)助學(xué)生在圖形分析時(shí)，運(yùn)用等效思維，結(jié)合電壓規(guī)律和土木要素，找出正確的問題答案。很明顯地，等效思維在問題解決環(huán)節(jié)的運(yùn)用，可以清楚地展示出電路圖中的電路連接方式，學(xué)生通過對(duì)題目中各要素的細(xì)致分析，此時(shí)的電學(xué)知識(shí)要點(diǎn)一目了然，學(xué)生們后期對(duì)這部分知識(shí)的歸納總結(jié)，也能提升自己的物理學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

結(jié)束語：初中物理有很復(fù)雜的一面，學(xué)生在解決問題時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到遇到一些難度大的，解決起來障礙多。因此，在物理問題解決中應(yīng)該傳授等效思維方法，運(yùn)用等效思維方法把復(fù)雜問題變成簡(jiǎn)單的、學(xué)生比較熟悉的問題來解釋題目的本質(zhì)，從而提高解題效率，使思維更加活躍，處理問題更有效。

參考文獻(xiàn)：

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