淺談等效思維方法及其運(yùn)用

鐘奕寧

【摘要】高中物理相對來說是一門內(nèi)容較為復(fù)雜的學(xué)科，掌握有效的學(xué)習(xí)方法尤為關(guān)鍵，等效思維就是物理學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)中的具體運(yùn)用，進(jìn)而增強(qiáng)我們分析、解決物理問題的能力。

【關(guān)鍵詞】等效思維 學(xué)習(xí)方法 運(yùn)用

【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）36-0188-02

等效思維方法是高中生學(xué)習(xí)物理慣用的一種學(xué)習(xí)方法，這種方法的出發(fā)點(diǎn)是主要基于事物等同效果，借助思維轉(zhuǎn)化的方法，將復(fù)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?xì)闡述了等效思維方法在物理學(xué)習(xí)中的運(yùn)用效果，提高解題效率，形成思維習(xí)慣。

一、建立物理模型

物理學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)常會遇到不同類型的物理問題，或是較為復(fù)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(fù)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(fù)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(xué)習(xí)起來相對就更輕松了。

二、轉(zhuǎn)換物理過程

物理知識學(xué)習(xí)過程中，針對較為復(fù)雜的物理過程，假設(shè)運(yùn)用等效思維方法，通過簡化、轉(zhuǎn)換、分解等形式，就可以實(shí)現(xiàn)物理過程轉(zhuǎn)化，將復(fù)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(dá)斜面某點(diǎn)，試求小球運(yùn)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(yùn)動過程中，到達(dá)斜面最大距離，這個距離和速度方向與斜面平行時，距離計(jì)算過程相對比較復(fù)雜，假設(shè)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(jìn)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(yùn)動整個過程進(jìn)行了細(xì)致的分析，有效將這個過程轉(zhuǎn)化為斜面方向?yàn)橹鳎瑒蚣铀僦本€運(yùn)動、勻加速運(yùn)動，當(dāng)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(yùn)動學(xué)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(xué)知識學(xué)習(xí)過程中極為有效，尤其是在處理復(fù)雜混聯(lián)電路圖形時，有很多電路圖看起來相對比較復(fù)雜，這在某種程度上阻礙學(xué)習(xí)進(jìn)度，如果利用等效思維通過轉(zhuǎn)換物理圖形將復(fù)雜的電路圖簡單化，緊接著進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。

例如：6個阻值為R電阻，電動勢為E的電池，內(nèi)阻不計(jì)，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(diǎn)，主要是因?yàn)?條無阻導(dǎo)線連接，因而不等勢點(diǎn)只有2個，分別以A和B標(biāo)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(fù)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(jì)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(xué)知識涉及到很多復(fù)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(xué)習(xí)興趣，等效思維方法的運(yùn)用可以幫助解題效率得以大大提升，而且將復(fù)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(xué)習(xí)的有效率。

四、結(jié)語

綜上所述，高中物理問題運(yùn)用等效思維解決可以獲得良好的效果，避免相對復(fù)雜的物理過程，同時還能省去繁雜的物理計(jì)算，從而認(rèn)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(yīng)用等效思維才能達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果，而且對于思維能力有非常高的要求，因而只有進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡刃мD(zhuǎn)換，才能獲取簡潔的物理問題解決策略。

參考文獻(xiàn)：

[1]儲成節(jié)，郭長江，馮杰，翁崇濤.例談物理解題中的科學(xué)思維方法——等效思維的運(yùn)用[J].物理教師，2014（02）.

[2]金華.例談初中物理解題中常用的思維方法[J].中學(xué)物理，2012（08）.

[3]戴苾芬.例談物理教學(xué)中的科學(xué)思維方法——關(guān)于歸納法的運(yùn)用[J].物理教師，2012（12）.

[4]戴苾芬.例談物理教學(xué)中科學(xué)思維方法——?dú)w納法的運(yùn)用[J].中學(xué)物理，2013（05）.

[5]儲成節(jié).淺析等效思維在初中物理解題中的運(yùn)用[J].物理教學(xué)，2015（05）.