轉換法在初中物理中的應用

吳杰

摘 要：初中物理教學了很多年，發現其實轉換法用的地方比控制變量法還要多，不管是在概念教學、規律教學，還是在解題中。

關鍵詞： 科學方法 研究 轉換法

無論是在探究未知領域還是去發現未知事物，遇到新的待解決的問題時，我們都會有意識的運用各種科學方法去處理。初中物理教材中各章節都滲透有各種物理學的科學研究方法，同學們在學習知識的同時，也受到了科學精神的熏陶與科學方法的訓練，從此逐步掌握了最基本和最主要的科學方法。在初中物理教學了很多年，發現其實轉換法用的地方比控制變量法還要多，不管是在概念、規律教學上，還是在解題中。新課標也要求學生要掌握一些探究問題的物理方法。所以對學生進行轉換法的教育具有非常重要的意義。今天我就來談談轉換法：[1]

一、轉換法的概念

物理學中有很多看不見、摸不著的東西；物理學中有很多物理量，難以用儀器、儀表直接測量；物理學中還有很多問題根據所提供的情景很難分析出結果來；這種情況下對一些不易觀察的現象就可以用一些較直觀、易觀察的現象或利用其產生的各種效應去認識；對一些不易直接測量的物理量，可先測出易測量的物理量，然后根據物理量之間的定量關系把不易測量的物理量求出來，對于難分析的問題情景可以轉換對象、角度、思維等方式把問題簡單化來，在物理學中，這些研究問題的方法都可稱之為轉換法。[2]

在初中物理概念、規律學習、實驗中和解題中經常應用到這種方法。下面我們就分類來分析轉換法在各領域的應用。

二、轉換法在初中物理中的應用

1.應用轉換法進行物理概念、規律教學

物理學中有很多看不見、摸不著的東西；物理學中有很多物理量，難以用儀器、儀表直接測量；物理學中還有很多問題根據所提供的情景很難分析出結果來；這種情況下對一些不易觀察的現象就可以用一些較直觀、易觀察的現象或利用其產生的各種效應去認識；對一些不易直接測量的物理量，可先測出易測量的物理量，然后根據物理量之間的定量關系把不易測量的物理量求出來，對于難分析的問題情景可以轉換對象、角度、思維等方式把問題簡單化來，在物理學中，這些研究問題的方法都可稱之為轉換法。

物理學中力的概念，是從大量與力有關的自然、生活、生產現象中歸納、概括出來的。不看概念真的很難說出力是什么，所以對于初中生，我們可以利用力所能產生的效果來反映力的存在，比如彈簧發生了形變，那是因為有物體把力作用在彈簧上讓彈簧發生形變的效果，足球在水平面上突然往前滾，那是因為有物體把力作用在足球上產生的效果。把一個普通的物體舉高，然后松手，我們可以看到物體由于受到力的作用動了，且是往豎直方向落下，由此可知物體受到了重力的作用且其方向是豎直向下的。摩擦力也看不見，但是被砂紙摩擦過的物體上面留有痕跡，刷子在桌上滑動，可以從刷子變形的方向判斷出摩擦力的方向。

2.應用轉換法巧解物理題

（1）角色的轉換

我們在審題目時，往往會先確定研究的對象，即主角，然后以這個主角為中心，找出與此有關的其他角色作為研究對象，但是有些問題按照這樣的思路做下去就會碰到很多的困難，甚至解不出來，如果采用轉換角色的方法，將主次對換一下，先來研究次要的角色，再反過來判斷主要的角色，許多問題就會迎刃而解。解題過程也就有根有據，學生容易理解，易于接受。

例如1：探究滑動摩擦力的大小中，要測的是滑動摩擦力，但是先觀察的卻是彈簧測力計顯示的拉力的示數，當然前提是它們相等。

例如2：以下這道電學中常見的題目：

如圖1所示當滑片向右移時，

電壓表示數如何變化？

如圖可知電壓表測的是滑動變阻器R1的電壓，當滑片向右移動時R1連入電路的阻值變小，因為是串聯電路，所以整個電路的電阻變小，在總電壓不變時，電路中的電流變大了，根據U1=I1R1，其中I1變大，R1變小，兩者相乘判斷不出此時電壓的變化情況。如果采用轉換研究角色的方法，我們先來研究R2的電壓（U2=IR2），馬上可知U2變大了，再由U1=U總-U2，可知U1變小了。

（2）把情景轉換為平面圖形

物理是一門比較難學的學科，尤其是力學和電學部分，因為看不見，摸不著，有些學生就是理解不了，而對于一些抽象性、復雜性和綜合性較強的題目，學生更是望而卻步。如何將抽象的問題變得直觀，復雜的問題變得簡單就顯的很重要了。我們可以在具體解題時把立體空間的物理情景轉換為平面問題，特別是以物理作圖的形式展現，其中常用的物理作圖包括受力分析圖、過程示意圖、電路圖和光路圖。正確的物理作圖，能展示物理圖景，提示物理規律和解題思路，易于使物理問題與數學方法聯系起來，是實現正確解題的基礎和關鍵。

例如3：用羊角錘撬釘子，手握在柄那里同一個位置，力的方向往那邊最省力呢？

如圖2所示將情景轉換為平面形，由圖可知力F1對應的力臂L1大于力F2對應的力臂L2，根據杠桿平衡條件F1 L1= F2 L2可知，此時F1< F2，同理可證明當力的方向和杠杠垂直時，力臂最長，最省力。

再如在電路題型中引進了電路圖為電路的研究極大提供了方便。

從長遠的利益看，掌握了科學的學習方法，也為今后學習其他領域的知識提供幫助，為終身學習服務。教師在平時的教學中應重視這個方法的使用過程，引導學生逐步提高對它們的運用能力。

參考文獻

[1]張學忠，楊曉紅.《中學物理（高中版）》 2011.8.

[2]邢海根.《中學教與學》 2009.11.