等效思维在初中物理解题中的运用

梁金全

摘要：初中物理教学要提高学生解决问题的能力，就是要做好解题渗透，在解题中教出等效思维，通过转化与替代等效的方法，将复杂的物理问题变得简单化，从而提高学生解题的灵活性和效率，促进思维发展，更好地应对习题。

关键词：初中物理;等效思维;有效应用

初中学生物理难的原因一方面是物理知识比较复杂，另一方面是物理知识的运用能力较差，在解题中往往会产生挫败感，无法顺利完成习题。对这一问题，初中物理教学要做好解题方法的指导，引导学生学习、解决问题的过程中，引入等效思维，把复杂抽象的物理问题，采用替代与转化的方法，使之既熟悉又简单，从而提高学生的综合素质。

一、运用等效思维转换题的条件

初中物理学科涉及的知识点比较多，从解题探究环节来看，许多题设中的条件非常复杂，学生如果出现错误的分析与判断，就会导致物理知识的解析出现偏差问题。当前在凸透镜成像原理相关题目导论中，有许多土木都会绘制凸透镜成像实践图，但学生在分析知识探索过程中，由于不掌握作图法，会导致对某些题设条件的理解和应用不全面。这时要把等效思维运用于解题过程，对题目中有关一倍焦距、二倍焦距等问题的应用，学生可以根据题目的要求，对成像位置进行分析判断，并对成像情况进行分析。因此，但学生利用等效思维后，可以将题设中的条件有效地转化利用，此时所面临的问题就能有效地处理。

二、运用等效思维转换解题过程

分析物理题目的过程中，学生通过深入研究和分析就会明白，解题的最终目的是探索一种发展规律或确定某一物体的状态，当然在过程分析过程中需要考虑的因素是多方面的，而且不同因素之间通过题目的融合，才能存在一定的关联性。即使有些题目要求也可以相互替换。物理题目的解题过程中，本身由于解题要素的不明确，而导致解题过程中难度增加。运用等效思维方法，将一个复杂的问题分解成一个或几个简单的解析过程，学生在掌握了物理基础的前提下，寻找更为恰当的物理解题技巧。例如，学生在学习了连通器原理后，教师出示了一道这样的题：在同一高度上放置一个圆柱形盛水容器，两侧高度分别为h1和h2，容器中间由阀门K进行连接。如果打开阀门K，两容器水位会有怎样变化，这一过程中，水的重力势能和动能有何变化。学生已经学习过连通器原理，阀门K打开后水可以流动，直至水液面高度一致。结合以往所学内容，学生分析水位变化，即，左边高度下降、右边高度上升。在解题过程中，学生只要关注到初末状态即可，以等效思想来思考问题，不必去深究其中每一步骤，这样就会降低解题过程难度。

三、运用等效思维简化问题

等效变换是初中物理解题中比较常用的一种方法，并且经常用于电路的变换.如将比较复杂的电路等效变换成一些比较明确的串联等效电路或者并联等效电路.等效变换的过程可以通过添加辅助线、增加平衡力等方式来进行变换，使得解题思路明朗化，简化解题步骤.

例题如下图1所示，其中电源电动势为6V，内电阻忽略不计，电路中的电阻除了R1，电阻阻值都为R，已知电阻R1为9Ω，电路消耗的总功率是10W，如果将电路中的R1换成阻值为3Ω的电阻R2，则此电路消耗的总功率为多少Ω？

分析通过分析整个电路，可以将电路中的七个阻值都为R的电阻看成一个整体，并且其与电阻R1并联，因此经过等效变换，可以将电路图简化成下图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，因此当变成R2时，代入上述公式可得P2=18W.

四、运用等效思維转换物理图形

当老师在讲解过程中对物理图形进行分类后就能发现，物理图形在电力学中的应用比例较大。而且电力学是物理课程教学的要素，学生在解析题目时，经常会遇到各种电路图，电路图的结构设置极其复杂，想要得到正确的解题结果，要利用等效思维，把复杂的电路图转换成简单的电路图，就能有效地解决问题，再通过电学计算得到正确的解决方案。一是教师要帮助学生正确识别电路图，准确判断电流流向。图中，负极、正极形成回路各不相同，教师协助学生在图形分析时，运用等效思维，结合电压规律和土木要素，找出正确的问题答案。很明显地，等效思维在问题解决环节的运用，可以清楚地展示出电路图中的电路连接方式，学生通过对题目中各要素的细致分析，此时的电学知识要点一目了然，学生们后期对这部分知识的归纳总结，也能提升自己的物理学习能动性。

结束语：初中物理有很复杂的一面，学生在解决问题时经常会遇到遇到一些难度大的，解决起来障碍多。因此，在物理问题解决中应该传授等效思维方法，运用等效思维方法把复杂问题变成简单的、学生比较熟悉的问题来解释题目的本质，从而提高解题效率，使思维更加活跃，处理问题更有效。

参考文献：

[1]叶敬凯.等效思维在初中物理解题中的应用研究[J].数理化解题研究：初中版，2016，000（012）.

[2]钱小平.等效替代法在初中物理解題中的应用[J].数理化解题研究：初中版，2015（7）.