转换法在初中物理中的应用

吴杰

摘 要：初中物理教学了很多年，发现其实转换法用的地方比控制变量法还要多，不管是在概念教学、规律教学，还是在解题中。

关键词： 科学方法 研究 转换法

无论是在探究未知领域还是去发现未知事物，遇到新的待解决的问题时，我们都会有意识的运用各种科学方法去处理。初中物理教材中各章节都渗透有各种物理学的科学研究方法，同学们在学习知识的同时，也受到了科学精神的熏陶与科学方法的训练，从此逐步掌握了最基本和最主要的科学方法。在初中物理教学了很多年，发现其实转换法用的地方比控制变量法还要多，不管是在概念、规律教学上，还是在解题中。新课标也要求学生要掌握一些探究问题的物理方法。所以对学生进行转换法的教育具有非常重要的意义。今天我就来谈谈转换法：[1]

一、转换法的概念

物理学中有很多看不见、摸不着的东西；物理学中有很多物理量，难以用仪器、仪表直接测量；物理学中还有很多问题根据所提供的情景很难分析出结果来；这种情况下对一些不易观察的现象就可以用一些较直观、易观察的现象或利用其产生的各种效应去认识；对一些不易直接测量的物理量，可先测出易测量的物理量，然后根据物理量之间的定量关系把不易测量的物理量求出来，对于难分析的问题情景可以转换对象、角度、思维等方式把问题简单化来，在物理学中，这些研究问题的方法都可称之为转换法。[2]

在初中物理概念、规律学习、实验中和解题中经常应用到这种方法。下面我们就分类来分析转换法在各领域的应用。

二、转换法在初中物理中的应用

1.应用转换法进行物理概念、规律教学

物理学中有很多看不见、摸不着的东西；物理学中有很多物理量，难以用仪器、仪表直接测量；物理学中还有很多问题根据所提供的情景很难分析出结果来；这种情况下对一些不易观察的现象就可以用一些较直观、易观察的现象或利用其产生的各种效应去认识；对一些不易直接测量的物理量，可先测出易测量的物理量，然后根据物理量之间的定量关系把不易测量的物理量求出来，对于难分析的问题情景可以转换对象、角度、思维等方式把问题简单化来，在物理学中，这些研究问题的方法都可称之为转换法。

物理学中力的概念，是从大量与力有关的自然、生活、生产现象中归纳、概括出来的。不看概念真的很难说出力是什么，所以对于初中生，我们可以利用力所能产生的效果来反映力的存在，比如弹簧发生了形变，那是因为有物体把力作用在弹簧上让弹簧发生形变的效果，足球在水平面上突然往前滚，那是因为有物体把力作用在足球上产生的效果。把一个普通的物体举高，然后松手，我们可以看到物体由于受到力的作用动了，且是往竖直方向落下，由此可知物体受到了重力的作用且其方向是竖直向下的。摩擦力也看不见，但是被砂纸摩擦过的物体上面留有痕迹，刷子在桌上滑动，可以从刷子变形的方向判断出摩擦力的方向。

2.应用转换法巧解物理题

（1）角色的转换

我们在审题目时，往往会先确定研究的对象，即主角，然后以这个主角为中心，找出与此有关的其他角色作为研究对象，但是有些问题按照这样的思路做下去就会碰到很多的困难，甚至解不出来，如果采用转换角色的方法，将主次对换一下，先来研究次要的角色，再反过来判断主要的角色，许多问题就会迎刃而解。解题过程也就有根有据，学生容易理解，易于接受。

例如1：探究滑动摩擦力的大小中，要测的是滑动摩擦力，但是先观察的却是弹簧测力计显示的拉力的示数，当然前提是它们相等。

例如2：以下这道电学中常见的题目：

如圖1所示当滑片向右移时，

电压表示数如何变化？

如图可知电压表测的是滑动变阻器R1的电压，当滑片向右移动时R1连入电路的阻值变小，因为是串联电路，所以整个电路的电阻变小，在总电压不变时，电路中的电流变大了，根据U1=I1R1，其中I1变大，R1变小，两者相乘判断不出此时电压的变化情况。如果采用转换研究角色的方法，我们先来研究R2的电压（U2=IR2），马上可知U2变大了，再由U1=U总-U2，可知U1变小了。

（2）把情景转换为平面图形

物理是一门比较难学的学科，尤其是力学和电学部分，因为看不见，摸不着，有些学生就是理解不了，而对于一些抽象性、复杂性和综合性较强的题目，学生更是望而却步。如何将抽象的问题变得直观，复杂的问题变得简单就显的很重要了。我们可以在具体解题时把立体空间的物理情景转换为平面问题，特别是以物理作图的形式展现，其中常用的物理作图包括受力分析图、过程示意图、电路图和光路图。正确的物理作图，能展示物理图景，提示物理规律和解题思路，易于使物理问题与数学方法联系起来，是实现正确解题的基础和关键。

例如3：用羊角锤撬钉子，手握在柄那里同一个位置，力的方向往那边最省力呢？

如图2所示将情景转换为平面形，由图可知力F1对应的力臂L1大于力F2对应的力臂L2，根据杠杆平衡条件F1 L1= F2 L2可知，此时F1< F2，同理可证明当力的方向和杠杠垂直时，力臂最长，最省力。

再如在电路题型中引进了电路图为电路的研究极大提供了方便。

从长远的利益看，掌握了科学的学习方法，也为今后学习其他领域的知识提供帮助，为终身学习服务。教师在平时的教学中应重视这个方法的使用过程，引导学生逐步提高对它们的运用能力。

参考文献

[1]张学忠，杨晓红.《中学物理（高中版）》 2011.8.

[2]邢海根.《中学教与学》 2009.11.