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      等效轉(zhuǎn)化方法在高中物理解題中的應(yīng)用

      2017-02-05 11:11:18李遠(yuǎn)輝
      數(shù)理化解題研究 2017年36期
      關(guān)鍵詞:高中物理解題物理

      李遠(yuǎn)輝

      (福建德化第三中學(xué) 362500)

      在高中物理學(xué)習(xí)中,等效轉(zhuǎn)化的思想在物理解題中有著重要的應(yīng)用.如,合力與分力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、平均速度、交流電的平均值和有效值等都是等效轉(zhuǎn)化思想的具體應(yīng)用.假如在研究或解答電磁場(chǎng)問題時(shí),如果空間存在多個(gè)電場(chǎng)或磁場(chǎng),為分析問題方便,可將幾個(gè)電場(chǎng)或磁場(chǎng)進(jìn)行合成,用一個(gè)等效電場(chǎng)或磁場(chǎng)來代替,就能簡(jiǎn)化問題的處理.

      一、用等效轉(zhuǎn)化方法解答力學(xué)問題

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

      (2)平拋運(yùn)動(dòng)的分解通常分為位移分解和速度分解.

      (3)要掌握分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系的橋梁是時(shí)間相同,即水平勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直自由落體運(yùn)動(dòng)具有相同的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

      二、等效轉(zhuǎn)化方法的其它應(yīng)用

      等效轉(zhuǎn)化的方法在高中物理解題中的應(yīng)用非常廣泛,對(duì)于一些物體運(yùn)動(dòng)過程比較復(fù)雜的問題可以用簡(jiǎn)單的過程來代替,只要對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的起始和終了兩個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行分析,就可以進(jìn)行有效解題,而不必詳細(xì)了解掌握其運(yùn)動(dòng)的中間過程,這樣就能用一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的過程來等效這個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)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(fā)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(zhì),運(yùn)用一個(gè)理想合適的物理模型進(jìn)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(zhǎng)的細(xì)線同時(shí)系住一個(gè)球,就可以做成一個(gè)雙線擺.如果線長(zhǎng)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(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)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(duì)解題的過程非常重要.本題就是運(yùn)用簡(jiǎn)單的模型代替復(fù)雜模型進(jìn)行解題,能有效提高解題效率.

      三、等效轉(zhuǎn)化方法解題的運(yùn)用

      1.掌握解題步驟

      運(yùn)用等效的方法進(jìn)行高中物理解題,需要掌握其運(yùn)用的一般方法步驟:

      (1)對(duì)要求解的物理題目的特點(diǎn)與本質(zhì)特性進(jìn)行深入分析,找到解題的關(guān)鍵問題;

      (2)針對(duì)題目的本質(zhì)特性,來尋找可以代替題目中的復(fù)雜問題的運(yùn)動(dòng)過程、解題模型、力、簡(jiǎn)化圖形等,舍去非本質(zhì)和非主要因素,簡(jiǎn)化問題;

      (3)分析替換物的規(guī)律和特點(diǎn),并將等效的替代換遷移到該物理問題中來;

      (4)運(yùn)用等效的替代物所遵循的物理規(guī)律和求解方法進(jìn)行解題.

      2.在教學(xué)中的運(yùn)用環(huán)節(jié)

      (1)在平時(shí)的教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生滲透等效轉(zhuǎn)化的思想方法,善于從教材中挖掘教材或習(xí)題中所蘊(yùn)含的等效轉(zhuǎn)化思想方法;

      (2)利用等效轉(zhuǎn)化思想為主線對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行總結(jié),并把各章節(jié)中包含的等效轉(zhuǎn)化思想方法的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)歸納,重點(diǎn)突出等效轉(zhuǎn)化方法在研究物理問題中的作用和利用方法技巧,以達(dá)到強(qiáng)化等效轉(zhuǎn)化思想的目的;

      (3)加強(qiáng)解題訓(xùn)練.只有通過適量的解題方法訓(xùn)練,才能讓學(xué)生掌握等效轉(zhuǎn)化方法的運(yùn)用技巧,通過解題學(xué)生才能體會(huì)和感受其方法精髓,才能達(dá)到熟練運(yùn)用的程度.

      總之,能否快速準(zhǔn)確求解物理問題,既需要扎實(shí)的物理知識(shí)作基礎(chǔ),更要掌握實(shí)用方便的解題方法.等效轉(zhuǎn)化的思想和方法是一種高效的解題方法,它是將一個(gè)復(fù)雜的物理問題,等效并轉(zhuǎn)化成一個(gè)簡(jiǎn)單和熟悉的問題進(jìn)行求解,同時(shí)該方法也是研究物理問題的常用基本方法.運(yùn)用該方法的關(guān)鍵是掌握等效的核心內(nèi)涵是:等效替換、等效組合、等效簡(jiǎn)化、等效分解與合成、等效假設(shè),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(yīng)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(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究,2017(02).

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