金玲美
摘要:本文针对学生在解题中常出现乱用等效法的现象,简述了在中学物理中应用等效法解题须注意的几个方面。分别从等效的前提、等效的几种模型,层层递进阐述了等效法在解题中的正确应用,使学生对等效法有更深一层的理解。
关键词:等效法;等效前提;等效类型
等效法是在作用效果相同的前提下把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理规律、物理过程来研究和处理的方法。等效替代的思想不仅在物体教学中有重要的应用,在具体解题时合理的运用等效思想也可使题目得到简化,得到事半功倍的效果。但在具体的应用中学生往往会一知半解、生搬硬套,造成失误。以下是笔者就应用等效法在中学物理解题中的几个注意点谈自己的一点意见。
一、注意运用等效法的前提
运用等效法的前提必须是作用效果相同。这里的作用效果指的是对所研究的问题而言的,不是指它的全部,更不能认为等效对象与原对象全同。有些同学概念不清往往造成错误等效。
例1.如图所示,长2l的轻质杆,可绕左端光滑转动轴O在竖直面内转动,在杆的右端和中点分别固定A球和B球,两球质量均为m,现将轻杆拉到水平位置由静止释放,若不计空气阻力,求下摆到杆沿竖直方向时,两球的速度分别为多大?
在教学中发现有的学生就用了等效的解法。最后发现与正确答案总是不同。
这题错解的原因在于错误的运用了等效法。运用等效法的前提必须是具有相同的作用效果。有些题中的效果是很容易被看出的,而有些题(如上题)则比较隐秘。学生无法判断是否是等效时,往往会凭着自己的主观意识、经验或感觉来认定是否是等效的。就上题而言我有一个学生与我辩了许久,始终不懂为什么不能等效。下面我们从第一种解法的效果上来分析。
轻质杆在下摆的过程中,由机械能守恒有:
两种算法的结果明显存在着不同,可见效果不同,无法等效。
等效的关键在于模型所发生的物理现象本质上要等效,而不是生搬硬套。恰当的应用模型的等效性解题,可迅速找到解题的正确途径,简化解题过程,促进知识和经验的正向迁移。相反,如果一知半解,乱搬乱用以致被等效变换“掩盖”了物理实质。
二、掌握等效的几种类型
1.物理模型和概念的等效
高中物理有很多模型或概念的提出就是应用的等效思想,比如合力和分力的概念。
分析:斜抛运动学生比较陌生,感觉困难,但这道题可把棒球的斜抛运动看成是向左和向右两个对称的平抛运动,那么就已知了平抛的末速度大小和方向,问题就简单多了。
3.把复杂的一种物理模型迁移到一种比较简单的模型
对于复杂的问题,如果直接去分析将非常的复杂。所以可把一种复杂的物理模型迁移为一种比较简单的模型。
等效是物理学最重要、最常用的思想方法之一。物理学之所以能用较少的公式定律解决大量的千变万化的具体问题,正是广泛的采用了等效的方法。这儿列举了几条应用等效的注意点,其意义在于渗透等效的思维方法,挖掘等效思想的深刻内涵。
参考文献:
[1]谢步时.高中物理系统训练指南[M].上海:上海辞书出版社,1998.
[2]谷明杰.高中物理解题思路16讲[M].天津:天津教育出版社,2007.
(作者单位:浙江省温岭二中 317500)
论文作者:金玲美
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年8月下
论文发表时间:2017/12/22
标签:模型论文; 物理论文; 效果论文; 前提论文; 思想论文; 自己的论文; 概念论文; 《中学课程辅导●教学研究》2017年8月下论文;