高中物理“等效法”在解题中的应用研究

王亚群 朱燕

【摘 要】在物理试题中，学生面对着复杂的问题情境，“等效法”能够培养创新能力，形成物理核心素养。在多年的物理教学中，笔者发现很多学反映“听课容易、做题难”，究其原因在于无法掌握物理思想和方法，不能灵活应用所学知识。

【关键词】高中物理;等效法;解题;应用研究

解题过程中，学生要灵活应用物理知识来抽象物理模型再应用知识进行求解。在此背景下，如何在解题中快速、准确地建立起与题干信息相符的物理模型非常重要。有鉴于此，笔者从以下方面来进行探讨，希望对大家有所帮助。

一、力的等效

在高中物理教学中，合力和分力具有等效性，能够充分体现在力的合成和分解之中。在解题过程中，学生等效观点来解决问题，把物体所受多个恒力等效为一个或几个力，把较为复杂的物理模型转化为较为简单的物理模型，再运用所学物理知识来列出方程，这就能降低试题难度，提升学习的质量和效率。

二、运动的等效

由力的等效性来类比，合运动和分运动具有等效性，因此，平抛运动可以视为是竖直方向自由落体运动和水平方向匀速直线运动的和运动。

三、过程的等效

在高中物理试题中，有的题目题干材料中的过程非常复杂，以至于学生无法清晰地分析运动过程的各个环节，特别是动量或能量解的题目中，题干运动的过程复杂度高。针对上述运动过程，教师要培养学生“过程等效”观念，使他们在分析过程中把握起始和终了时刻的状态，以此来定性分析整个运动过程。

四、模型的等效

物理模型是物理教学的重中之重，模型把复杂的运动过程变得更加简单，使学生的认识从感性升华到理性，进一步加深对知识的理解和认知。

如，一个双线摆由两根等长细线悬挂一只小球，如果两条线和顶部的夹角为α，当小球在平面内做简谐运动时，那么，周期是多少呢？

本题中的双线摆模型是高中生不熟悉的内容，在思考时不妨把运动转化为一个单摆来进行等效替代。那么，单摆的摆长为Lsinα。把双线摆转化为单摆，根据单摆公式来求得单摆周期，从而顺利求出摆动周期。

五、实验原理等效

实际上，高中力学实验离不开等效思想，一旦离开可以说是“寸步难行”。如，在《力的测量》实验中，教师运用等效观点来把测量得到的力来等效为弹力，将物体受到的重力可以转换为平衡状态下物体所受的支持力，借助于转化等效过程，学生体会到等效思想，把握实验的本质。在《验证动量守恒定律》实验中，小球要从相同高度做平抛运动，可以以水平射程来表示水平方向的速度，即，水平速度等效替代为水平射程，借助于等效思想，学生简化了实验过程，了解到本实验原理，进一步掌握教材内容。

综合来看，要想解决遇到的物理问题，模型的正确建立是重中之重。物理模型的建立有助于把具体问题抽象化，化复杂为简单，正确解答物理问题。实践证明，在进行一段時间模型训练后，班级成绩有所提升，学生遇到问题也能够具备物理模型思想，从而正确解答物理试题。

参考文献：

[1]李乐昊.等效替代思想在高中物理力学解题中的应用探究[J].现代经济信息，2017（11）.

[2]张永杰.基于物理学科核心素养高中物理实验教学的实践研究[D].徐州：江苏师范大学，2017（10）.