轉(zhuǎn)換法在初中物理中的應(yīng)用

吳杰

摘 要：初中物理教學(xué)了很多年，發(fā)現(xiàn)其實(shí)轉(zhuǎn)換法用的地方比控制變量法還要多，不管是在概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)，還是在解題中。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)方法 研究 轉(zhuǎn)換法

無論是在探究未知領(lǐng)域還是去發(fā)現(xiàn)未知事物，遇到新的待解決的問題時(shí)，我們都會有意識的運(yùn)用各種科學(xué)方法去處理。初中物理教材中各章節(jié)都滲透有各種物理學(xué)的科學(xué)研究方法，同學(xué)們在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)，也受到了科學(xué)精神的熏陶與科學(xué)方法的訓(xùn)練，從此逐步掌握了最基本和最主要的科學(xué)方法。在初中物理教學(xué)了很多年，發(fā)現(xiàn)其實(shí)轉(zhuǎn)換法用的地方比控制變量法還要多，不管是在概念、規(guī)律教學(xué)上，還是在解題中。新課標(biāo)也要求學(xué)生要掌握一些探究問題的物理方法。所以對學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)換法的教育具有非常重要的意義。今天我就來談?wù)勣D(zhuǎn)換法：[1]

一、轉(zhuǎn)換法的概念

物理學(xué)中有很多看不見、摸不著的東西；物理學(xué)中有很多物理量，難以用儀器、儀表直接測量；物理學(xué)中還有很多問題根據(jù)所提供的情景很難分析出結(jié)果來；這種情況下對一些不易觀察的現(xiàn)象就可以用一些較直觀、易觀察的現(xiàn)象或利用其產(chǎn)生的各種效應(yīng)去認(rèn)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(jù)物理量之間的定量關(guān)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(zhuǎn)換對象、角度、思維等方式把問題簡單化來，在物理學(xué)中，這些研究問題的方法都可稱之為轉(zhuǎn)換法。[2]

在初中物理概念、規(guī)律學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中和解題中經(jīng)常應(yīng)用到這種方法。下面我們就分類來分析轉(zhuǎn)換法在各領(lǐng)域的應(yīng)用。

二、轉(zhuǎn)換法在初中物理中的應(yīng)用

1.應(yīng)用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行物理概念、規(guī)律教學(xué)

物理學(xué)中有很多看不見、摸不著的東西；物理學(xué)中有很多物理量，難以用儀器、儀表直接測量；物理學(xué)中還有很多問題根據(jù)所提供的情景很難分析出結(jié)果來；這種情況下對一些不易觀察的現(xiàn)象就可以用一些較直觀、易觀察的現(xiàn)象或利用其產(chǎn)生的各種效應(yīng)去認(rèn)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(jù)物理量之間的定量關(guān)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(zhuǎn)換對象、角度、思維等方式把問題簡單化來，在物理學(xué)中，這些研究問題的方法都可稱之為轉(zhuǎn)換法。

物理學(xué)中力的概念，是從大量與力有關(guān)的自然、生活、生產(chǎn)現(xiàn)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(chǎn)生的效果來反映力的存在，比如彈簧發(fā)生了形變，那是因?yàn)橛形矬w把力作用在彈簧上讓彈簧發(fā)生形變的效果，足球在水平面上突然往前滾，那是因?yàn)橛形矬w把力作用在足球上產(chǎn)生的效果。把一個(gè)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(dòng)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(dòng)，可以從刷子變形的方向判斷出摩擦力的方向。

2.應(yīng)用轉(zhuǎn)換法巧解物理題

（1）角色的轉(zhuǎn)換

我們在審題目時(shí)，往往會先確定研究的對象，即主角，然后以這個(gè)主角為中心，找出與此有關(guān)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(zhuǎn)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(jù)，學(xué)生容易理解，易于接受。

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

例如2：以下這道電學(xué)中常見的題目：

如圖1所示當(dāng)滑片向右移時(shí)，

電壓表示數(shù)如何變化？

如圖可知電壓表測的是滑動(dòng)變阻器R1的電壓，當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí)R1連入電路的阻值變小，因?yàn)槭谴?lián)電路，所以整個(gè)電路的電阻變小，在總電壓不變時(shí)，電路中的電流變大了，根據(jù)U1=I1R1，其中I1變大，R1變小，兩者相乘判斷不出此時(shí)電壓的變化情況。如果采用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為平面圖形

物理是一門比較難學(xué)的學(xué)科，尤其是力學(xué)和電學(xué)部分，因?yàn)榭床灰?，摸不著，有些學(xué)生就是理解不了，而對于一些抽象性、復(fù)雜性和綜合性較強(qiáng)的題目，學(xué)生更是望而卻步。如何將抽象的問題變得直觀，復(fù)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(shí)把立體空間的物理情景轉(zhuǎn)換為平面問題，特別是以物理作圖的形式展現(xiàn)，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(guī)律和解題思路，易于使物理問題與數(shù)學(xué)方法聯(lián)系起來，是實(shí)現(xiàn)正確解題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

例如3：用羊角錘撬釘子，手握在柄那里同一個(gè)位置，力的方向往那邊最省力呢？

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

再如在電路題型中引進(jìn)了電路圖為電路的研究極大提供了方便。

從長遠(yuǎn)的利益看，掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，也為今后學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的知識提供幫助，為終身學(xué)習(xí)服務(wù)。教師在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)重視這個(gè)方法的使用過程，引導(dǎo)學(xué)生逐步提高對它們的運(yùn)用能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張學(xué)忠，楊曉紅.《中學(xué)物理（高中版）》 2011.8.

[2]邢海根.《中學(xué)教與學(xué)》 2009.11.