关于对初中物理解题常用方法的思考

官信松

(三明市沙县区第二中学,福建 三明 365599)

对于大部分学生而言,在较短的考试时间内高质量完成解题较为困难.针对这种现象,教师需立足于物理基础知识点,不断强化对学生常用解题方法的实践训练,使学生能够充分掌握并灵活运用常用解题方法,完成物理解题.鉴于此,文章主要分析并研究初中物理解题的常用方法.

1 等效替代法

等效替代法是一种较为常见的解题方式.解题过程中,若存在无法直接被量化或描述的物理量时,则可以利用等效替代法将该物理量转换为具有相同性质或特征的参数或其他量.等效替代法本质上就是将一个物理量转换为另一个物理量或其他变量,从而达到降低实际解题难度的效果.需要注意的是,在应用等效替代法时,应当确保替代与被替代的物理量或其他量之间存在一定关联性,否则会导致将错误的物理量代入题目中,造成适得其反的解题效果[1].

图1 电阻丝AFEDCB图

2 守恒思维法

对于守恒解题法而言,其原理是基于能量守恒定律判断题目中多样化的物理量之间的关系,从而帮助学生有效梳理内容复杂的初中物理题目,并明确其中重要参数或信息[2].

以下述题目为例,某物体对外做功,在做功过程中一共消耗了100 J的机械能,所产生的机械能转化为其他形式的能量是?

A.0 J B.100 J C.大于100 J

D.大于0 J且小于100 J

该题目属于初中物理题目中较为经典的考查能量守恒定律的题目.通过添加相关背景或更多的变量及定量,能够形成难度更高的其他物理题型,如填空题、应用题等,但本质上都是考查学生能量守恒定律及对守恒思维的掌握熟练度.由能量守恒定律发现,能量在实际转换或形式变化过程中,能量的总量保持不变.因此,消耗100 J机械能所转化的其他形式的能量也应当为100 J.

3 特例法求极限值

一般情况下,利用特例法求极限值时,可以结合实际情况将初中物理题目中的动态物体转化为静态物体,将复杂且无规律的线路转化为简单的电路图,以时间为参考将某一时刻的变量转化为定量,等等.大幅降低初中物理题目中的复杂性与抽象性,帮助学生快速、精准找出题目中所潜在的条件.

以下述题目为例,存在两根粗细相同的蜡烛与一根轻质杠杆,如图3所示,杠杆上的蜡烛燃烧示意图.原杠杆处于平衡状态,过一段时间后,蜡烛燃烧掉一段,此时杠杆处于何种状态?

图3 杠杆上的蜡烛燃烧示意图

A.保持平衡 B.左端向下倾斜

C.右端项下倾斜 D.两端呈摇摆状

通过分析能够发现该题目中并未明确给出蜡烛燃尽时所需时间,因此在解析时,可以结合实际情况,引导学生基于特例法求极限值方式进行解析.假设,杠杆左端蜡烛的质量为m左、右端蜡烛的质量为m右,同时设杠杆左臂长为l左、右臂长为l右.由于原状态下杠杆处于平衡状态,因此可以得出m左gl左=m右gl右.同时,由于两根蜡烛的燃烧速率相同、粗细相同,且同时点燃.因此,可以判断两根蜡烛在实际燃烧过程中所减少的质量m减相同.此时左端杠杆:(m左-m减)gl左=m左gl左-m减gl左;右端杠杆:(m右-m减)gl右=m右gl右-m减gl右.由图可知l右大于l左,因此m减gl右大于m减gl左,将其带入上述公式可以得出(m右-m减)gl右<(m左-m减)gl左.由此可知,杠杆在蜡烛燃烧时失去平衡状态呈现左端向下的倾斜趋势,故B正确[3].

4 类比思维法

所谓类比思维,其主要是指学生在学习与理解初中物理相关知识时,由于存在某些复杂性、抽象性较强的知识点,导致学生无法有效了解并掌握此类知识[4].可以结合实际情况,对于此类无法有效被理解与学习的知识点进行类比,这样能够大幅降低学生学习的难度.

以电压与电流相关的初中物理题目为例,电压和电流在本质上属于“看不见、摸不到”的物理量,因此学生在实际学习与日常生活中无法对电压和电流进行有效的直观观察,进而在一定程度上降低了学生对电压及电流相关知识的理解效果,影响学生解析电压及电流相关的初中物理题目的效率和质量.因此,结合实际情况可以在学生解析相关题目时,引导学生将其中的电压和电流类比为水压和水流,同时在电路图中也可以将开关类比为闸门、电源类比为抽水机等,以此达到借助学生日常生活中能够有效理解或可以直接观察的事物或现象,帮助学生加强对初中物理知识或相关题目中具有较强抽象性与复杂性的物理量的理解.

5 系统思维法

系统思维法是初中物理解题过程中较为关键的解题方法之一,尤其在进行受力分析时,系统思维法能够帮助学生基于整体角度开展受力分析或运动状态分析,了解题目中各个参数及变量的作用,确保学生在实际解题过程中可以有效排除题目中潜在的干扰物理量或参数,进而提升实际解题效率和质量[5].

以下述题目为例,某一斜面体A静止放置在水平地面上,同时将质量为m的物体放置在斜面体A上,且两者处于相对静止状态,求斜面体A所受到的地面摩擦力.

一般情况下,学生在接触到此类题目时往往会产生较为迷茫的情绪,多数学生仍会以传统的解题思路对此题进行解析,即先分析出质量为m的物体对斜面体A的作用力,而后对斜面体A开展受力分析.传统解题思路在应对此类题型时明显表现出复杂、灵活性差的特点,导致学生需要消耗一定量的时间,以分析两次受力关系的方式实现对本题中物体受力状态的解析,而在此过程中会在一定程度上增加学生受力分析出错的概率,进而浪费大量时间,也无法保证解析准确率.因此,可以结合实际情况引导学生基于系统思维法对此类题目进行有效分析和判断,首先将质量为m的物体和斜面体A视作一个整体,即M.对M和地面之间的受力状态进行分析,基于整体角度能够发现两个物体在水平方向上不存在其他外力,因此斜面体并不会受到摩擦力.

6 实验推理思维

基于实验推理思维所开展的初中物理解题,能够有效帮助学生将题目中抽象性、复杂性的物理量进行具象,并将其带入以实验流程为主要解题思路的解题模式中.帮助学生更好地理解与分析题目的含义和各参数及物理量的意义,使学生在实际解题过程中深层剖析各物理量之间的关系[6].

以下述题目为例,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,如图4所示为凸透镜实验图,在图4中明确标出了蜡烛、光屏以及凸透镜的位置,同时光屏中成像清晰.请问下列说法正确是?

图4 凸透镜实验图

A.照相机的成像机制为题目中的成像原理

B.将光屏和蜡烛的位置调换后,并不会影响光屏上的成像清晰度

C.向左移动蜡烛并调整光屏位置,可以得到更大的成像

D.向右移动凸透镜,可以在光屏上得到缩小、倒立的实像

通过对图4进行分析可知,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间即f

7 结束语

综上所述,为切实强化初中学生对物理解题常用方法的灵活运用,教师需结合实际学情,开展系统化的物理解题方法训练.使学生能够充分掌握常用解题方法与技巧,进而有效提高学生解题的能力,帮助学生提升物理成绩.