淺談等效思維方法及其運用

鐘奕寧

【摘要】高中物理相對來說是一門內容較為復雜的學科，掌握有效的學習方法尤為關鍵，等效思維就是物理學習過程中較為常見的一種思考方 式，主要涉及到三個方面。文章簡要介紹了等效思維方法，初步探討其在高中物理學習中的具體運用，進而增強我們分析、解決物理問題的能力。

【關鍵詞】等效思維 學習方法 運用

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）36-0188-02

等效思維方法是高中生學習物理慣用的一種學習方法，這種方法的出發點是主要基于事物等同效果，借助思維轉化的方法，將復雜物理問題等效為簡單或熟知的物理模型或問題，從而將思維活動的難度得以降低，甚至將未知變為已知。本文詳細闡述了等效思維方法在物理學習中的運用效果，提高解題效率，形成思維習慣。

一、建立物理模型

物理學習過程中，經常會遇到不同類型的物理問題，或是較為復雜的物理現象，如果可以借助等效思維方法，我們就可以通過構建物理模型，使復雜的問題簡單化、模型化，從而很好地解決物理問題。在高中階段，比較普遍的物理模型有很多，比如斜面模型、皮帶模型、人船模型、行星模型等等。通過構建物理模型，可以將較難懂、更復雜的物理問題通過類比、替代和轉換，問題也變得簡單許多，這樣學習起來相對就更輕松了。

二、轉換物理過程

物理知識學習過程中，針對較為復雜的物理過程，假設運用等效思維方法，通過簡化、轉換、分解等形式，就可以實現物理過程轉化，將復雜問題簡單化，可以更加有效剖析物理現象本質，物理過程也變得明朗化，最終輕松解決物理問題。

例如：一個石塊從傾斜角為θ的斜面上，以初速度u0水平拋出，最后到達斜面某點，試求小球運動過程中，其與斜面最大距離是多少？

解析：通過分析可知，在運動過程中，到達斜面最大距離，這個距離和速度方向與斜面平行時，距離計算過程相對比較復雜，假設將u0分解成兩個部分，其中一個部分是沿斜面方向的cosθ，另一部分是垂直斜面方向的u0sinθ，與此同時，還需將重力加速進行分解，分別是沿斜面的gsinθ、垂直斜面下方的gcosθ，由此將平拋運動整個過程進行了細致的分析，有效將這個過程轉化為斜面方向為主，勻加速直線運動、勻加速運動，當與斜面距離是最大值時，垂直斜面方向速度是0，經過這樣的轉化過程，距離斜面最大距離就可以獲知，也就是h值，如圖一所示：

運動學公式如下：

三、轉換物理圖形

等效思維方法在高中階段電學知識學習過程中極為有效，尤其是在處理復雜混聯電路圖形時，有很多電路圖看起來相對比較復雜，這在某種程度上阻礙學習進度，如果利用等效思維通過轉換物理圖形將復雜的電路圖簡單化，緊接著進行相應的計算。

例如：6個阻值為R電阻，電動勢為E的電池，內阻不計，組成電路（如圖二所示），試求電池電流？

解析：在上述電路圖中，有6個節點，主要是因為6條無阻導線連接，因而不等勢點只有2個，分別以A和B標出，由此可以看出，R1與電池串聯之后，跨接在A、B之間；剩下5個電阻均并聯位于A與B之間，因而等效電路如圖三所示，全電路總電阻為： 。根據歐姆定律，電路中總電流數也

上述例題告訴我們，極其復雜的電路圖轉化為極易明白的電路對于解題過程是非常有幫助的，簡單串并聯電路能夠極易表明電流的計算形式，電路連接形式也非常清楚，變得一目了然，在短時間之內提升解題效率，有效解決電路問題。

高中物理電學知識涉及到很多復雜難懂的電路圖，如果不能及時解決電路圖問題，將會挫敗學習興趣，等效思維方法的運用可以幫助解題效率得以大大提升，而且將復雜化的問題通過簡單形式呈現，從某種程度上來說提高了物理學習的有效率。

四、結語

綜上所述，高中物理問題運用等效思維解決可以獲得良好的效果，避免相對復雜的物理過程，同時還能省去繁雜的物理計算，從而認識到物理的本質，幫助分析思路更為明朗，繼而促使問題解決更為簡便。在解決過程中需要合理應用等效思維才能達到最佳的學習效果，而且對于思維能力有非常高的要求，因而只有進行適當的等效轉換，才能獲取簡潔的物理問題解決策略。

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