等效思維在初中物理解題中的運用

梁金全

摘要：初中物理教學要提高學生解決問題的能力，就是要做好解題滲透，在解題中教出等效思維，通過轉化與替代等效的方法，將復雜的物理問題變得簡單化，從而提高學生解題的靈活性和效率，促進思維發展，更好地應對習題。

關鍵詞：初中物理;等效思維;有效應用

初中學生物理難的原因一方面是物理知識比較復雜，另一方面是物理知識的運用能力較差，在解題中往往會產生挫敗感，無法順利完成習題。對這一問題，初中物理教學要做好解題方法的指導，引導學生學習、解決問題的過程中，引入等效思維，把復雜抽象的物理問題，采用替代與轉化的方法，使之既熟悉又簡單，從而提高學生的綜合素質。

一、運用等效思維轉換題的條件

初中物理學科涉及的知識點比較多，從解題探究環節來看，許多題設中的條件非常復雜，學生如果出現錯誤的分析與判斷，就會導致物理知識的解析出現偏差問題。當前在凸透鏡成像原理相關題目導論中，有許多土木都會繪制凸透鏡成像實踐圖，但學生在分析知識探索過程中，由于不掌握作圖法，會導致對某些題設條件的理解和應用不全面。這時要把等效思維運用于解題過程，對題目中有關一倍焦距、二倍焦距等問題的應用，學生可以根據題目的要求，對成像位置進行分析判斷，并對成像情況進行分析。因此，但學生利用等效思維后，可以將題設中的條件有效地轉化利用，此時所面臨的問題就能有效地處理。

二、運用等效思維轉換解題過程

分析物理題目的過程中，學生通過深入研究和分析就會明白，解題的最終目的是探索一種發展規律或確定某一物體的狀態，當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，才能存在一定的關聯性。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，而導致解題過程中難度增加。運用等效思維方法，將一個復雜的問題分解成一個或幾個簡單的解析過程，學生在掌握了物理基礎的前提下，尋找更為恰當的物理解題技巧。例如，學生在學習了連通器原理后，教師出示了一道這樣的題：在同一高度上放置一個圓柱形盛水容器，兩側高度分別為h1和h2，容器中間由閥門K進行連接。如果打開閥門K，兩容器水位會有怎樣變化，這一過程中，水的重力勢能和動能有何變化。學生已經學習過連通器原理，閥門K打開后水可以流動，直至水液面高度一致。結合以往所學內容，學生分析水位變化，即，左邊高度下降、右邊高度上升。在解題過程中，學生只要關注到初末狀態即可，以等效思想來思考問題，不必去深究其中每一步驟，這樣就會降低解題過程難度。

三、運用等效思維簡化問題

等效變換是初中物理解題中比較常用的一種方法，并且經常用于電路的變換.如將比較復雜的電路等效變換成一些比較明確的串聯等效電路或者并聯等效電路.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行變換，使得解題思路明朗化，簡化解題步驟.

例題如下圖1所示，其中電源電動勢為6V，內電阻忽略不計，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？

分析通過分析整個電路，可以將電路中的七個阻值都為R的電阻看成一個整體，并且其與電阻R1并聯，因此經過等效變換，可以將電路圖簡化成下圖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，因此當變成R2時，代入上述公式可得P2=18W.

四、運用等效思維轉換物理圖形

當老師在講解過程中對物理圖形進行分類后就能發現，物理圖形在電力學中的應用比例較大。而且電力學是物理課程教學的要素，學生在解析題目時，經常會遇到各種電路圖，電路圖的結構設置極其復雜，想要得到正確的解題結果，要利用等效思維，把復雜的電路圖轉換成簡單的電路圖，就能有效地解決問題，再通過電學計算得到正確的解決方案。一是教師要幫助學生正確識別電路圖，準確判斷電流流向。圖中，負極、正極形成回路各不相同，教師協助學生在圖形分析時，運用等效思維，結合電壓規律和土木要素，找出正確的問題答案。很明顯地，等效思維在問題解決環節的運用，可以清楚地展示出電路圖中的電路連接方式，學生通過對題目中各要素的細致分析，此時的電學知識要點一目了然，學生們后期對這部分知識的歸納總結，也能提升自己的物理學習能動性。

結束語：初中物理有很復雜的一面，學生在解決問題時經常會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該傳授等效思維方法，運用等效思維方法把復雜問題變成簡單的、學生比較熟悉的問題來解釋題目的本質，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：

[1]葉敬凱.等效思維在初中物理解題中的應用研究[J].數理化解題研究：初中版，2016，000（012）.

[2]錢小平.等效替代法在初中物理解題中的應用[J].數理化解題研究：初中版，2015（7）.