鐘奕寧
【摘要】高中物理相對來說是一門內(nèi)容較為復雜的學科,掌握有效的學習方法尤為關(guān)鍵,等效思維就是物理學習過程中較為常見的一種思考方 式,主要涉及到三個方面。文章簡要介紹了等效思維方法,初步探討其在高中物理學習中的具體運用,進而增強我們分析、解決物理問題的能力。
【關(guān)鍵詞】等效思維 學習方法 運用
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)36-0188-02
等效思維方法是高中生學習物理慣用的一種學習方法,這種方法的出發(fā)點是主要基于事物等同效果,借助思維轉(zhuǎn)化的方法,將復雜物理問題等效為簡單或熟知的物理模型或問題,從而將思維活動的難度得以降低,甚至將未知變?yōu)橐阎?。本文詳細闡述了等效思維方法在物理學習中的運用效果,提高解題效率,形成思維習慣。
一、建立物理模型
物理學習過程中,經(jīng)常會遇到不同類型的物理問題,或是較為復雜的物理現(xiàn)象,如果可以借助等效思維方法,我們就可以通過構(gòu)建物理模型,使復雜的問題簡單化、模型化,從而很好地解決物理問題。在高中階段,比較普遍的物理模型有很多,比如斜面模型、皮帶模型、人船模型、行星模型等等。通過構(gòu)建物理模型,可以將較難懂、更復雜的物理問題通過類比、替代和轉(zhuǎn)換,問題也變得簡單許多,這樣學習起來相對就更輕松了。
二、轉(zhuǎn)換物理過程
物理知識學習過程中,針對較為復雜的物理過程,假設運用等效思維方法,通過簡化、轉(zhuǎn)換、分解等形式,就可以實現(xiàn)物理過程轉(zhuǎn)化,將復雜問題簡單化,可以更加有效剖析物理現(xiàn)象本質(zhì),物理過程也變得明朗化,最終輕松解決物理問題。
例如:一個石塊從傾斜角為θ的斜面上,以初速度u0水平拋出,最后到達斜面某點,試求小球運動過程中,其與斜面最大距離是多少?
解析:通過分析可知,在運動過程中,到達斜面最大距離,這個距離和速度方向與斜面平行時,距離計算過程相對比較復雜,假設將u0分解成兩個部分,其中一個部分是沿斜面方向的cosθ,另一部分是垂直斜面方向的u0sinθ,與此同時,還需將重力加速進行分解,分別是沿斜面的gsinθ、垂直斜面下方的gcosθ,由此將平拋運動整個過程進行了細致的分析,有效將這個過程轉(zhuǎn)化為斜面方向為主,勻加速直線運動、勻加速運動,當與斜面距離是最大值時,垂直斜面方向速度是0,經(jīng)過這樣的轉(zhuǎn)化過程,距離斜面最大距離就可以獲知,也就是h值,如圖一所示:
運動學公式如下:
三、轉(zhuǎn)換物理圖形
等效思維方法在高中階段電學知識學習過程中極為有效,尤其是在處理復雜混聯(lián)電路圖形時,有很多電路圖看起來相對比較復雜,這在某種程度上阻礙學習進度,如果利用等效思維通過轉(zhuǎn)換物理圖形將復雜的電路圖簡單化,緊接著進行相應的計算。
例如:6個阻值為R電阻,電動勢為E的電池,內(nèi)阻不計,組成電路(如圖二所示),試求電池電流?
解析:在上述電路圖中,有6個節(jié)點,主要是因為6條無阻導線連接,因而不等勢點只有2個,分別以A和B標出,由此可以看出,R1與電池串聯(lián)之后,跨接在A、B之間;剩下5個電阻均并聯(lián)位于A與B之間,因而等效電路如圖三所示,全電路總電阻為: 。根據(jù)歐姆定律,電路中總電流數(shù)也
上述例題告訴我們,極其復雜的電路圖轉(zhuǎn)化為極易明白的電路對于解題過程是非常有幫助的,簡單串并聯(lián)電路能夠極易表明電流的計算形式,電路連接形式也非常清楚,變得一目了然,在短時間之內(nèi)提升解題效率,有效解決電路問題。
高中物理電學知識涉及到很多復雜難懂的電路圖,如果不能及時解決電路圖問題,將會挫敗學習興趣,等效思維方法的運用可以幫助解題效率得以大大提升,而且將復雜化的問題通過簡單形式呈現(xiàn),從某種程度上來說提高了物理學習的有效率。
四、結(jié)語
綜上所述,高中物理問題運用等效思維解決可以獲得良好的效果,避免相對復雜的物理過程,同時還能省去繁雜的物理計算,從而認識到物理的本質(zhì),幫助分析思路更為明朗,繼而促使問題解決更為簡便。在解決過程中需要合理應用等效思維才能達到最佳的學習效果,而且對于思維能力有非常高的要求,因而只有進行適當?shù)牡刃мD(zhuǎn)換,才能獲取簡潔的物理問題解決策略。
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