等效转化方法在高中物理解题中的应用

李远辉

(福建德化第三中学 362500)

在高中物理学习中，等效转化的思想在物理解题中有着重要的应用.如，合力与分力、合运动与分运动、平均速度、交流电的平均值和有效值等都是等效转化思想的具体应用.假如在研究或解答电磁场问题时，如果空间存在多个电场或磁场，为分析问题方便，可将几个电场或磁场进行合成，用一个等效电场或磁场来代替，就能简化问题的处理.

一、用等效转化方法解答力学问题

解题技巧:(1)小球离开平面后做曲线平抛运动，由于曲线运动解答比较复杂，可将运动过程进行等效分解成水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由落体运动，就能将问题化曲为直、化繁为简.但需要掌握平抛运动的条件是具有水平的初速度和只受重力.

(2)平抛运动的分解通常分为位移分解和速度分解.

(3)要掌握分运动与合运动的联系的桥梁是时间相同，即水平匀速直线运动和垂直自由落体运动具有相同的运动时间.

二、等效转化方法的其它应用

等效转化的方法在高中物理解题中的应用非常广泛，对于一些物体运动过程比较复杂的问题可以用简单的过程来代替，只要对运动状态的起始和终了两个时刻的状态进行分析，就可以进行有效解题，而不必详细了解掌握其运动的中间过程，这样就能用一个相对简单的过程来等效这个复杂的运动过程，能有效降低解题难度.用模型的方法来解答物理问题是物理解题的重要方法之一，但是许多物理问题发生的过程或要考虑的因素较多，不容易建立理想的物理模型，如果在解题中能够抓住问题的本质，运用一个理想合适的物理模型进行代替就能提高解决物理问题的能力.

例2 利用两根一样长的细线同时系住一个球，就可以做成一个双线摆.如果线长的度是L，每根线与水平面的夹角是θ，求：小球在垂直于纸面内做简谐运动时的周期是多少？如图2.

解题技巧 模型解题法是解决物理问题的重要方法，如何选择解题的物理模型对解题的过程非常重要.本题就是运用简单的模型代替复杂模型进行解题，能有效提高解题效率.

三、等效转化方法解题的运用

1.掌握解题步骤

运用等效的方法进行高中物理解题，需要掌握其运用的一般方法步骤：

(1)对要求解的物理题目的特点与本质特性进行深入分析，找到解题的关键问题；

(2)针对题目的本质特性，来寻找可以代替题目中的复杂问题的运动过程、解题模型、力、简化图形等，舍去非本质和非主要因素，简化问题；

(3)分析替换物的规律和特点，并将等效的替代换迁移到该物理问题中来；

(4)运用等效的替代物所遵循的物理规律和求解方法进行解题.

2.在教学中的运用环节

(1)在平时的教学中注重对学生渗透等效转化的思想方法，善于从教材中挖掘教材或习题中所蕴含的等效转化思想方法；

(2)利用等效转化思想为主线对物理知识进行总结，并把各章节中包含的等效转化思想方法的知识内容进行系统归纳，重点突出等效转化方法在研究物理问题中的作用和利用方法技巧，以达到强化等效转化思想的目的；

(3)加强解题训练.只有通过适量的解题方法训练，才能让学生掌握等效转化方法的运用技巧，通过解题学生才能体会和感受其方法精髓，才能达到熟练运用的程度.

总之，能否快速准确求解物理问题，既需要扎实的物理知识作基础，更要掌握实用方便的解题方法.等效转化的思想和方法是一种高效的解题方法，它是将一个复杂的物理问题，等效并转化成一个简单和熟悉的问题进行求解，同时该方法也是研究物理问题的常用基本方法.运用该方法的关键是掌握等效的核心内涵是：等效替换、等效组合、等效简化、等效分解与合成、等效假设，只有掌握了方法的核心才能把物理问题化难为易，提高解题效率.

[1]李镕辰.等效思维在高中物理解题中的应用[J].陕西教育,2016(12).

[2]赵明新.等效替代思想在高中物理力学解题中的应用[J].数理化解题研究,2017(02).