让物理公式“活”起来

朱浩瑞

物理公式是物理知识的浓缩，是物理概念的简写。初中学生想要学好物理必须掌握许多公式。从而形成一种用“套公式”吃遍天下鲜的办法。实际公式的确可以帮助学生更好地理解物理，但是死搬硬套的公式却不利于学生的正确物理思维的培养，本文旨在梳理物理公式和其他物理知识的联系，让物理公式做到“活学活用”。

一、公式便于物理概念的理解

初中物理定义很多、很抽象，不好理解，比如八年级刚开始学习物理，接触到密度的定义：单位体积所含物质的多少。初学物理的学生很难理解：单位体积是什么？所含的物质的多少又是什么？定义是帮助学生解释物理概念的，结果解释不清楚就达不到定义的作用了。此时给学生出示用公式做的定义，结果就显而易见了ρ=：密度就是质量与体积的比值。同样八年级学生也对压强的定义、压强的作用效果或者說单位面积所受到压力的大小无法理解而头疼。如果用公式P=：压力和表面积的比值。学生立马就明白这个概念。到了九年级电学部分电压、电阻、电功率、电能都是看不见、摸不着的抽象物理概念，几乎所有的定义都需要使用公式让学生更容易接受，在使用中慢慢加以体会。

比如，机械效率和功率的区别，如果用其他方法解释可能讲了半天学生没法理解，但是利用公式就能事半功倍，两者公式上可以看出不同P=和η=×100%，一个是所做的功与时间之比，一个是有用功与总功之比。学生记住公式便能说出两者之间的区别。再比如阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。而公式：F浮=G排简练地概括出其中的阿基米德原理，学生理解就非常简单了。

二、公式便于了解物理量的影响因素

初中阶段知道怎样改变物理量的大小很关键。初中物理量本身很多，而许多物理量的影响因素又有很多，很难记忆。此时利用公式就可以简化很多记忆过程。比如，液体压强的影响因素是：液体的深度和液体的密度，与受力面积和方向没有关系。如果用公式表示P液，=ρ液gh只要学生理解公式中ρ液表示液体的密度、h表示物体高度。液体的压强大小只决定于公式中的变量，与其他没有任何关系。

三、公式帮助学生排除实验多变量因素的干扰

初中物理探究验证实验的核心思想就是控制变量法。毫不夸张地说，学不好控制变量法就做不好物理实验。在验证不同物质吸收热量的能力不同的实验中变量很多。很多变量都会影响吸收热量的效果，比如考虑不考虑散热问题？在用煤油和水的对比实验中考虑不考虑湿度问题？如果逐一控制变量会使实验难度和复杂程度增加。而没有很好地控制变量会影响实验结果，导致得出错误的实验结论。如果我们可以通过公式Q=cmΔt，很清楚地看到影响吸收热量的多少的主要因素有质量、初始温度最终温度和物质的本身属性比热容。所以这个实验可以改成验证实验，在保证相同质量的不同物质，在初始温度相同时，吸收相同的热量比较它们升高的温度。实验的设计思路一下就清晰了。在初中物理实验题中，学生能够通过公式确定实验中的主要变量有哪些，题目就简单化了。例如，如何增大机械效率的问题？学生在设计实验时不知道从何做起，如果能够用公式η=×100%。可以明显地看出机械效率的两个影响因素是有用功和总功。从而可以降低实验设计难度，控制总功不变的情况下，增加有用功所占的比重；控制有用功不变情况下减少总功，然后围绕这个思路去设计实验。

四、活学活用公式可以巧解正比和反比问题

比例问题是初中物理从性质到计算的一种过渡。中学物理中很多比例问题，比如轮船从大海驶向长江，请说出吃水深度的变化。我们可以根据阿基米德原理公式F浮=ρgv排得到。

五、活用公式帮助巧计单位和单位的换算问题

初中物理中许多单位都是复合单位，比如比热容单位、密度单位、热值单位、速度单位等。许多单位学生容易搞混淆，比如错把热量单位焦耳看成比热容单位。如果搞清楚公式间简单物理量的单位，那么这些符合单位也就迎刃而解了。比如比热容的单位：J·（kg·C0）-1很不好记。但是根据比热容求吸收热量公式得Q=cmΔt从而可以理解为热量的单位焦耳与温度和质量单位之比，从而得到J·（kg·C0）-1这个单位，简单了很多。另外，公式还可以解决复合单位换算的问题。可以通过平均速度的公式换算出1米每秒等于3.6千米每小时。

公式是物理的浓缩精华，初中学生的课业负担比较重。让学生巧学活学既能让老师教得快乐，也能让学生学得轻松，兴趣高昂。活学活用公式旨在：让学生记忆公式的同时理解物理的思维，物理量之间的关系。同时把复杂的实际问题在初中物理公式中得以简化，让学生从眼花缭乱的物理现象中找到探求物理本质的途径。让学生从冗长繁杂的物理定义和理论中找到自己能够诠释的方法。

参考文献：

陈兴禹.刍议初中物理公式的运用[J].新教育，2012（Z1）

编辑 王亚青