【摘要】高中物理習(xí)題的難度大，涉及復(fù)雜且陌生的物理過程或?qū)ο?，學(xué)生常會因?yàn)橄嚓P(guān)內(nèi)容出現(xiàn)畏難情緒.等效思維的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜物理過程的簡化，將其變?yōu)槌Ｒ姟⑶逦哪Ｐ?，?shí)現(xiàn)將未知變?yōu)橐阎?，降低?xí)題處理的難度.因此，在物理習(xí)題處理中等效思維具有極高的價值與實(shí)用性.本文對等效思維的概念進(jìn)行介紹，提出等效思維在物理解題中的應(yīng)用策略.

【關(guān)鍵詞】等效思維；高中物理；解題教學(xué)

等效思維在思維方法中屬于相對科學(xué)的一種，將其應(yīng)用在高中物理課堂，在發(fā)展學(xué)生思維能力方面意義較大，有利于學(xué)生掌握新的思維，可以從不同的方面解題.等效思維可以理解以事物效果相同為前置條件做出的心理選擇，在該思維下可以將復(fù)雜的物理現(xiàn)象或繁雜的過程，清晰地呈現(xiàn)出來.高中物理對于學(xué)生而言存在一定的學(xué)習(xí)壓力，以等效思維學(xué)習(xí)物理知識，便于學(xué)生在復(fù)雜內(nèi)容學(xué)習(xí)中自主調(diào)節(jié)，降低思維活動的難度，有利于學(xué)生解決物理問題，所以其在物理解題中的運(yùn)用也變得意義重大.

1 簡化復(fù)雜的問題

新人教版高中物理的不少知識與物理現(xiàn)象有關(guān)，設(shè)置的習(xí)題也常和物理現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)，學(xué)生如果在此方面欠缺經(jīng)驗(yàn)，在解題環(huán)節(jié)勢必會遇到阻礙.從學(xué)生解題能力發(fā)展角度出發(fā)，高中物理教師應(yīng)向?qū)W生提供等效思維，說明等效思維的內(nèi)核與運(yùn)用方式，便于學(xué)生解題能力的發(fā)展.教師向?qū)W生推送習(xí)題后，可運(yùn)用等效思維幫助學(xué)生從題干中摘取關(guān)鍵內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型，讓學(xué)生試著在習(xí)題處理中，運(yùn)用自己熟悉的內(nèi)容解決問題［3］.

例1 如圖1所示，對于半徑為R的光滑圓弧槽∠POM<50，在該圓弧槽中P屬于最低點(diǎn)，同時OP在豎直方向上.問從N點(diǎn)將小球B在靜止?fàn)顟B(tài)下釋放，與此同時小球A從O點(diǎn)由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則最先到達(dá)P的是哪個球？

分析 A球的運(yùn)動過程很明顯是自由落體運(yùn)動，根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式R=gt22，tA= 2Rg，以上均是通過題目可獲得的信息，B球做的運(yùn)動是什么難以進(jìn)行判定，這會影響到問題的回答.所以在問題的處理中，需要通過對運(yùn)動過程中小球B的受力情況進(jìn)行分析.在此期間，對于B球運(yùn)動模型的建立，可以將其等效為單擺模型，擺長為R.在該等效模型構(gòu)建完成后，本題B從N點(diǎn)運(yùn)動至P點(diǎn)，運(yùn)動周期為14.在兩個小球哪個先到達(dá)P點(diǎn)問題的處理中，以T=2π Lg的單擺計算公式，將周期14帶入其中，經(jīng)計算，所以tA<tB.根據(jù)所得結(jié)果，A球較B球先到達(dá)P點(diǎn).

2 等效物理過程

教師向?qū)W生提出問題，引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行研究與解答，讓學(xué)生基于對問題的分析，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦倪^程.學(xué)生以等效思維研究物理問題，尋找要素實(shí)現(xiàn)對物理過程的等效處理［4］.教師通過清晰且常見的物理過程，快速找到解決問題的方向，運(yùn)用知識解決問題.比如，教師向?qū)W生提出問題“對于某以初速度v0水平拋出的小球，在重力作用下落在斜面上，斜面的傾角為θ，問小球運(yùn)動期間與斜面的最大距離是多少？”該問題是一種常見的現(xiàn)象，但是學(xué)生尚不能基于問題，快速建立物理模型，給出解決問題的過程，教師建議學(xué)生使用等效思維處理問題.教師讓學(xué)生對小球運(yùn)動的初速度進(jìn)行分解，將其分為兩個方向，分別是垂直斜面、沿斜面等不同的方向.學(xué)生將復(fù)雜的物理求解過程分解為簡單的物理模型，最終得到小球運(yùn)動期間與斜面的最大距離.

例2 如圖2所示，在豎直平面內(nèi)，有一個半徑為R的圓形光滑軌道，O為其最低點(diǎn)．P處有質(zhì)量為m的滑塊，問滑塊求由靜止開始滑至O點(diǎn)時的最短用時？

分析 本題給出的滑塊運(yùn)動過程較為復(fù)雜，是變速曲線運(yùn)動，所以運(yùn)用公式，比如動量定理、牛頓定律均難以得到答案.在問題求解中可以對滑塊進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動特征、受力情況等均與單擺相同.因?yàn)橄嚓P(guān)條件的存在，所以可以運(yùn)用等效思維，將滑塊運(yùn)動視為單擺運(yùn)動.基于滑塊運(yùn)動過程的等效設(shè)計，可以求解滑塊從P點(diǎn)到O點(diǎn)所用的最短時間.

T=T4，T=2π Rg，通過兩個等式的聯(lián)立，能夠?qū)?fù)雜的運(yùn)動或狀態(tài)進(jìn)行簡化處理，最終得到t=π Rg2的結(jié)果.

對復(fù)雜運(yùn)動和狀態(tài)進(jìn)行簡化處理，在物理習(xí)題處理中是常見的現(xiàn)象.學(xué)生在等效思維學(xué)習(xí)的時間不長，尚不能基于問題，快速建立物理模型，給出解決問題的過程，所以教師會為學(xué)生提供充足的思考時間，還會在學(xué)生建立復(fù)雜狀態(tài)與運(yùn)動等效模型時，便于學(xué)生將復(fù)雜的物理求解過程分解為簡單的物理模型，最終得到滑塊從P點(diǎn)到O點(diǎn)所用的最短時間.

3 轉(zhuǎn)化物理?xiàng)l件

高中物理習(xí)題的難度普遍偏高，大部分條件均隱藏在題干中，直接給出的情況較少.在學(xué)生處理問題時，教師會傳授學(xué)生等效思維的運(yùn)用方法，讓學(xué)生根據(jù)題干給出的已知信息，轉(zhuǎn)化部分物理?xiàng)l件，建立清晰且直觀的物理模型，便于學(xué)生獲得解題思路，從而可以高效地處理物理問題.

例3 將一個交流電源（電阻是r，電動勢是E）接入到理想變壓器的輸入端，變壓器的輸出端與一個電阻是R的負(fù)載相連，求R的最大功率.

分析 在該問題的研究中，對于問題中的交流電源，以恒定電源進(jìn)行替換并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，此時R與r的相同，所以輸出電壓U與E相同，無論哪個條件達(dá)成，均可以得到電源的最大的輸出功率，P=E24R.學(xué)生運(yùn)用等效思維將交流電源以恒定電源替換，建立一個簡單的物理模型，得到電阻R的最大功率值.

4 結(jié)語

高中物理習(xí)題教學(xué)中，對于考查側(cè)重點(diǎn)不同的練習(xí)題，學(xué)生很容易因認(rèn)知不足而不能快速找到考查點(diǎn)，導(dǎo)致習(xí)題處理工作遲遲無法推進(jìn).等效思維在高中物理解題教學(xué)中的應(yīng)用，為學(xué)生處理物理問題提供了有效的方法.學(xué)生在物理習(xí)題的研究中，運(yùn)用等效思維建立清晰的物理模型，發(fā)現(xiàn)物理知識的本質(zhì)，最終給出問題的解決措施.學(xué)生在物理解題中應(yīng)用等效思維，對學(xué)生學(xué)習(xí)課程知識幫助很大，有利于學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展，在學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的效果明顯.

參考文獻(xiàn)：

［1］陳林杰.等效思維下的高中物理解題分析［J］.數(shù)理化解題研究，2023（19）：120-122.

［2］馬先倫.探究等效思維在高中物理解題中的應(yīng)用［J］.數(shù)理化解題研究，2022（03）：95-97.

［3］陳慶賀.“等效法”在高中物理解題中的應(yīng)用［J］.教學(xué)考試，2021（22）：64-67.

［4］葛喜良.高中物理解題思維方法的探究與運(yùn)用探討［J］.數(shù)理化解題研究，2022（03）：86-88.