關(guān)于對(duì)初中物理解題常用方法的思考

官信松

(三明市沙縣區(qū)第二中學(xué),福建 三明 365599)

對(duì)于大部分學(xué)生而言,在較短的考試時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量完成解題較為困難.針對(duì)這種現(xiàn)象,教師需立足于物理基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),不斷強(qiáng)化對(duì)學(xué)生常用解題方法的實(shí)踐訓(xùn)練,使學(xué)生能夠充分掌握并靈活運(yùn)用常用解題方法,完成物理解題.鑒于此,文章主要分析并研究初中物理解題的常用方法.

1 等效替代法

等效替代法是一種較為常見的解題方式.解題過程中,若存在無法直接被量化或描述的物理量時(shí),則可以利用等效替代法將該物理量轉(zhuǎn)換為具有相同性質(zhì)或特征的參數(shù)或其他量.等效替代法本質(zhì)上就是將一個(gè)物理量轉(zhuǎn)換為另一個(gè)物理量或其他變量,從而達(dá)到降低實(shí)際解題難度的效果.需要注意的是,在應(yīng)用等效替代法時(shí),應(yīng)當(dāng)確保替代與被替代的物理量或其他量之間存在一定關(guān)聯(lián)性,否則會(huì)導(dǎo)致將錯(cuò)誤的物理量代入題目中,造成適得其反的解題效果[1].

圖1 電阻絲AFEDCB圖

2 守恒思維法

對(duì)于守恒解題法而言,其原理是基于能量守恒定律判斷題目中多樣化的物理量之間的關(guān)系,從而幫助學(xué)生有效梳理內(nèi)容復(fù)雜的初中物理題目,并明確其中重要參數(shù)或信息[2].

以下述題目為例,某物體對(duì)外做功,在做功過程中一共消耗了100 J的機(jī)械能,所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量是?

A.0 J B.100 J C.大于100 J

D.大于0 J且小于100 J

該題目屬于初中物理題目中較為經(jīng)典的考查能量守恒定律的題目.通過添加相關(guān)背景或更多的變量及定量,能夠形成難度更高的其他物理題型,如填空題、應(yīng)用題等,但本質(zhì)上都是考查學(xué)生能量守恒定律及對(duì)守恒思維的掌握熟練度.由能量守恒定律發(fā)現(xiàn),能量在實(shí)際轉(zhuǎn)換或形式變化過程中,能量的總量保持不變.因此,消耗100 J機(jī)械能所轉(zhuǎn)化的其他形式的能量也應(yīng)當(dāng)為100 J.

3 特例法求極限值

一般情況下,利用特例法求極限值時(shí),可以結(jié)合實(shí)際情況將初中物理題目中的動(dòng)態(tài)物體轉(zhuǎn)化為靜態(tài)物體,將復(fù)雜且無規(guī)律的線路轉(zhuǎn)化為簡單的電路圖,以時(shí)間為參考將某一時(shí)刻的變量轉(zhuǎn)化為定量,等等.大幅降低初中物理題目中的復(fù)雜性與抽象性,幫助學(xué)生快速、精準(zhǔn)找出題目中所潛在的條件.

以下述題目為例,存在兩根粗細(xì)相同的蠟燭與一根輕質(zhì)杠桿,如圖3所示,杠桿上的蠟燭燃燒示意圖.原杠桿處于平衡狀態(tài),過一段時(shí)間后,蠟燭燃燒掉一段,此時(shí)杠桿處于何種狀態(tài)?

圖3 杠桿上的蠟燭燃燒示意圖

A.保持平衡 B.左端向下傾斜

C.右端項(xiàng)下傾斜 D.兩端呈搖擺狀

通過分析能夠發(fā)現(xiàn)該題目中并未明確給出蠟燭燃盡時(shí)所需時(shí)間,因此在解析時(shí),可以結(jié)合實(shí)際情況,引導(dǎo)學(xué)生基于特例法求極限值方式進(jìn)行解析.假設(shè),杠桿左端蠟燭的質(zhì)量為m左、右端蠟燭的質(zhì)量為m右,同時(shí)設(shè)杠桿左臂長為l左、右臂長為l右.由于原狀態(tài)下杠桿處于平衡狀態(tài),因此可以得出m左gl左=m右gl右.同時(shí),由于兩根蠟燭的燃燒速率相同、粗細(xì)相同,且同時(shí)點(diǎn)燃.因此,可以判斷兩根蠟燭在實(shí)際燃燒過程中所減少的質(zhì)量m減相同.此時(shí)左端杠桿:(m左-m減)gl左=m左gl左-m減gl左;右端杠桿:(m右-m減)gl右=m右gl右-m減gl右.由圖可知l右大于l左,因此m減gl右大于m減gl左,將其帶入上述公式可以得出(m右-m減)gl右<(m左-m減)gl左.由此可知,杠桿在蠟燭燃燒時(shí)失去平衡狀態(tài)呈現(xiàn)左端向下的傾斜趨勢,故B正確[3].

4 類比思維法

所謂類比思維,其主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)與理解初中物理相關(guān)知識(shí)時(shí),由于存在某些復(fù)雜性、抽象性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生無法有效了解并掌握此類知識(shí)[4].可以結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)于此類無法有效被理解與學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行類比,這樣能夠大幅降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度.

以電壓與電流相關(guān)的初中物理題目為例,電壓和電流在本質(zhì)上屬于“看不見、摸不到”的物理量,因此學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)與日常生活中無法對(duì)電壓和電流進(jìn)行有效的直觀觀察,進(jìn)而在一定程度上降低了學(xué)生對(duì)電壓及電流相關(guān)知識(shí)的理解效果,影響學(xué)生解析電壓及電流相關(guān)的初中物理題目的效率和質(zhì)量.因此,結(jié)合實(shí)際情況可以在學(xué)生解析相關(guān)題目時(shí),引導(dǎo)學(xué)生將其中的電壓和電流類比為水壓和水流,同時(shí)在電路圖中也可以將開關(guān)類比為閘門、電源類比為抽水機(jī)等,以此達(dá)到借助學(xué)生日常生活中能夠有效理解或可以直接觀察的事物或現(xiàn)象,幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)初中物理知識(shí)或相關(guān)題目中具有較強(qiáng)抽象性與復(fù)雜性的物理量的理解.

5 系統(tǒng)思維法

系統(tǒng)思維法是初中物理解題過程中較為關(guān)鍵的解題方法之一,尤其在進(jìn)行受力分析時(shí),系統(tǒng)思維法能夠幫助學(xué)生基于整體角度開展受力分析或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析,了解題目中各個(gè)參數(shù)及變量的作用,確保學(xué)生在實(shí)際解題過程中可以有效排除題目中潛在的干擾物理量或參數(shù),進(jìn)而提升實(shí)際解題效率和質(zhì)量[5].

以下述題目為例,某一斜面體A靜止放置在水平地面上,同時(shí)將質(zhì)量為m的物體放置在斜面體A上,且兩者處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),求斜面體A所受到的地面摩擦力.

一般情況下,學(xué)生在接觸到此類題目時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生較為迷茫的情緒,多數(shù)學(xué)生仍會(huì)以傳統(tǒng)的解題思路對(duì)此題進(jìn)行解析,即先分析出質(zhì)量為m的物體對(duì)斜面體A的作用力,而后對(duì)斜面體A開展受力分析.傳統(tǒng)解題思路在應(yīng)對(duì)此類題型時(shí)明顯表現(xiàn)出復(fù)雜、靈活性差的特點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生需要消耗一定量的時(shí)間,以分析兩次受力關(guān)系的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)本題中物體受力狀態(tài)的解析,而在此過程中會(huì)在一定程度上增加學(xué)生受力分析出錯(cuò)的概率,進(jìn)而浪費(fèi)大量時(shí)間,也無法保證解析準(zhǔn)確率.因此,可以結(jié)合實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生基于系統(tǒng)思維法對(duì)此類題目進(jìn)行有效分析和判斷,首先將質(zhì)量為m的物體和斜面體A視作一個(gè)整體,即M.對(duì)M和地面之間的受力狀態(tài)進(jìn)行分析,基于整體角度能夠發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物體在水平方向上不存在其他外力,因此斜面體并不會(huì)受到摩擦力.

6 實(shí)驗(yàn)推理思維

基于實(shí)驗(yàn)推理思維所開展的初中物理解題,能夠有效幫助學(xué)生將題目中抽象性、復(fù)雜性的物理量進(jìn)行具象,并將其帶入以實(shí)驗(yàn)流程為主要解題思路的解題模式中.幫助學(xué)生更好地理解與分析題目的含義和各參數(shù)及物理量的意義,使學(xué)生在實(shí)際解題過程中深層剖析各物理量之間的關(guān)系[6].

以下述題目為例,在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖4所示為凸透鏡實(shí)驗(yàn)圖,在圖4中明確標(biāo)出了蠟燭、光屏以及凸透鏡的位置,同時(shí)光屏中成像清晰.請(qǐng)問下列說法正確是?

圖4 凸透鏡實(shí)驗(yàn)圖

A.照相機(jī)的成像機(jī)制為題目中的成像原理

B.將光屏和蠟燭的位置調(diào)換后,并不會(huì)影響光屏上的成像清晰度

C.向左移動(dòng)蠟燭并調(diào)整光屏位置,可以得到更大的成像

D.向右移動(dòng)凸透鏡,可以在光屏上得到縮小、倒立的實(shí)像

通過對(duì)圖4進(jìn)行分析可知,物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間即f

7 結(jié)束語

綜上所述,為切實(shí)強(qiáng)化初中學(xué)生對(duì)物理解題常用方法的靈活運(yùn)用,教師需結(jié)合實(shí)際學(xué)情,開展系統(tǒng)化的物理解題方法訓(xùn)練.使學(xué)生能夠充分掌握常用解題方法與技巧,進(jìn)而有效提高學(xué)生解題的能力,幫助學(xué)生提升物理成績.