等效思想在高中物理教学中的应用探讨

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1、等效思想在高中物理教学中的应用探讨物理思想是物理学的灵魂，教师在教授物理知识的同时还应对学生进行物理思想教育，其中，等效思想就是物理学中最重要、最基本的思想之一，它能够将复杂、陌生的物理现象变得简单化、熟悉化。所以本文将以高中物理为例，探讨等效思想在物理教学中的应用。关键词：高中物理；等效思想；应用　　正如前苏联教育家霍姆林斯基说过：“学生来到学校，不是为了取得一份知识的行囊，而主要是为了变得更加聪明。”在课堂中的教学亦是如此，作为一名物理教师，我们应该尽量提供给学生打开“知识宝库”的“钥匙”，而非直

2、接的知识，因为只有这样才能使他们的学习产生事半功倍的效果。其中，等效思想就是物理学中最重要、最基本的“宝库钥匙”之一，所谓等效思想，其实就是人们研究事物和运动时从事物的等同效果出发，将其转化为等效的、简单的、易于研究的物理事物。1下面笔者就将等效思想的分类以及等效思想的应用进行论述。　　一、等效思想的分类　　等效思想按照等同效果形式的不同，主要可以分为了4类，分别是物理本质的等效、物理过程的等效、物理模型的等效以及物理作用的等效。　　1.物理本质的等效。物理事物与其他事物不同，一些不同形式的同一物理事

3、物或者不同的物理事物都具有极其相同的本质和规律，只要我们掌握了这些本质和规律，就能将一些表面上看来很复杂的物理问题一举击破，这就是所谓的物理本质的等效。如：在给学生讲解重心这个概念的时候，我们可以告诉学生任何物理都受到了重力的影响，从效果上来看，这些重力影响将作用在物理上的一点，使其各个部分的力量都能到均衡，这一点就是所谓的重心。其实，学生虽然对于重心的概念不了解，但是却是学过力学平衡这个概念的，教师如果能找出物理概念的等效点，并将其教给学生，就能很快促进他们对重心概念的理解和掌握。　　2.物理过程的

4、等效。一般来说在物理过程可以分为复杂过程和简单过程，当简单过程与复杂过程具有相互独立性和同时存在性的时候，我们就会想办法的用一种或者集中简单的过程来替代这种复杂过程，这就是所谓的物理过程的等效，而物理过程的等效必须具有简单过程和复杂过程两个条件。例如：　　贮气铜的容积是100L，内有温度为27?C，压强为30atm的氢气，使用后温度仍为27?C，压强为20atn，求用去多少氢气？（已知标准状态下氢气的密度为2g/22.4L）。　　我们可以利用物理过程的等效思想来处理这道问题，首先我们可以将氢气的最初的

5、状态等效为中间状态，即P2=20atm，T2=300K，在由气态方程得出体积V2=150L，这就意味着氢气被用去的体积就是V2-V1=50L，再把这部分用去的氢气等效转化为标准状态，即V0=20x50x273/1x300=910L，所以用去氢气的质量就为M=2/22.4x910=81.25g。　　所以我们在利用物理过程的等效思想来解决问题时，要先注意观察是否能将其转化为几个简单过来来处理，利用中间状态求出需要的未知量，问题就容易解决的多了。　　3.物理模型的等效。所谓物理模型的等效替代是指可在分析具体

6、的物理问题情境时，把不熟悉或比较复杂的物理问题情境与比较熟悉的物理问体情境进行等效类比，按物理规律实质寻找等效物理模型的思维方式。2物理模型的等效思想常常被用于解决电路问题，如电路中的几个电阻并联或者串联在一起来，求串并联之后的电阻是多少？在解决这类问题时我可以将一个电阻或者几个电阻等效为一个整体，通过算出等效后的电流和电压，便可以算出等效后的电阻，然后再根据题目要进行拆分便可。还有几个弹簧整合后的劲度系数以及连接体问题的“整体运算”等都可以用到物理模型的等效法。　　4.物理作用的等效。与物理的本质等

7、效一样，人们既然可以从不同形式的不同物理事物或同一物理事物的本质出发来解决问题，那么也就可以从其产生的效果出发来解决问题，有时同类物理事物和不同物理事物在不同形式下对其他物体产生的效果和作用是相同，我们可以通过相同的效果找到物理事物的本质然后解决问题，这一思路过程就是所谓物理作用的等效。物理作用的等效可以分为场的作用效果等效替代、力的作用效果等效替代。　　场的作用效果等效替代：在教授静电场时，我们可以利用场的作用效果，根据电场线类同，用已知的电场等效求得特殊电场的场强。　　力的作用效果等效替代：若一个

8、力作用效果与几个力作用效果相同，则引入合力与分力概念，我们可以用合力等效几个分力效果，也可以用几个分力等效一个合理作用效果。　　二、等效思想在教学中的应用探讨　　1.深入材料挖掘知识点　　等效思想虽然是解决物理问题最好办法，但是常常被学生们忽视，究其原因主要是他们找不到物理问题中的等效知识点，例如矢量合成法则，就是一个矢量作用效果等效多个矢量的作用效果，如果学生没有想到将一个的矢量拆分成几个矢量进行计算，就不能解决问题。所以教师应该深入分析物理教材，引导