“转换法”在初中物理学习中的应用.doc

初中物理学习奠定了学生今后学习物理的基础，而对于初中的物理教师而言，物理教学面临着诸多的困境，主要是由于初中生的思维限制，多数学生厌倦物理解题，因此，只有找到良好的教学方法和学习方法，才能提高学生对物理学习的兴趣.本文旨在例谈“转换法”在初中物理中的应用. 
　　所谓转换法，指物理学中有许多由于物质自身属性的原因，很难用仪表或仪器直接测量的物理量，还有是因为受条件限制而难以提高测量准确度的物理量，需要按照物理量间的定量关系与各种效应，把难测量的物理量转化为简单测量的物理量实施测量，然后再测量需要测量的物理量的量值.如：无法用仪器测量和观察分子的运动及其运动的快慢，需要运用转换法，找两个同样大小的量杯，杯中倒入不同温度，但相同刻度的水，分别滴入一滴墨水，透过量杯观察墨水在水中的扩散程度，因为墨水是由分子组成，如此就可以轻松的研究分子的运动.转换就是事物在发生、发展和变化过程中所彰显出来的表面特征和外部形式，以便做出一个物理过程中难于发现的运动规律和演变本质的推论.简单来说，转化法就是在保证效果相同的基础上，把难见的现象转化为易见的现象；把复杂、陌生的问题转化为简单、熟悉的问题；把难测量或难测准的物理量转化为易测量或易测准的物理量的方法. 
　　1.转换法在难观察的现象中的应用 
　　于初中学生而言，能看见的、具体的宏观的现象容易被了解与掌握，但一些看不见、摸不着的抽象的物质的微观现象，若要使它们被学生了解与认识，必须将其转化为学生能看见、能摸着且熟悉的宏观现象. 
　　转换法在观察难以理解的现象中的应用有：看不见、摸不到的空气、电流、磁场等.首先，对空气的认识，可以转换为空气流动所产生的作用来认识；对电流的认识，对电路中是否存在电流和电流的大小，可以通过观察连接在电路中的小灯泡是否发光，发光则存在电流，反之则不存在，电流的大小可通过灯泡的亮度来判断，灯泡越亮电流越大，反之则电流较小；最后，对磁场的认识，可将一个指向南北方向的小磁针放置在一个条形磁体的旁边，由于磁力的影响，小磁针会向磁场的方向发生偏转，其静止时，所指方向不是南北方向.此外，还有压力、声波等，也可运用转换法. 
　　2.转换法在测量工具原理中的应用 
　　一部分实验测量工具就利用了转换法，就是把那些不能直接测量或观察的量用可直接量度的量间接表现出来. 
　　初中物理中的弹簧测力计、温度计、微小压强计就是转换法的应用.弹簧测力计的制作原理，在弹性限度之内，弹簧的拉力越大其伸长就越长，我们可以直接观察与测量弹簧的长度变化，对于看不见也摸不着的力的大小正与弹簧长度变化相关，因此力的大小便可以用弹簧长度的变化来量度；温度计的原理，其制作原理源于液体的热胀冷缩，温度的高低是无法看到的，而液体体积的膨胀却是可以用眼睛观察到的，液体体积的热膨胀与温度的变化存在直接关系，因此温度的高低可以用液体体积的膨胀表现出来；微小压强计的制作原理，其是利用U型管左右两侧液柱的高低来衡量液体压强的变化.[HJ1.45mm] 
　　3.转换法在测量中的应用 
　　初中物理教材中有些引导学生进行一些物理量的测量，通常会遇到一些不能直接测量或不易测量的物理量，需要将不能或不易测量的物理量转换为可直接或能简单测量的物理量.例如：一，不规则小石块体积的测量实验中，将小石块的体积转换成排开水的体积，是变不易直接测量的量转换为能够直接测量的量；二，在特殊测量的教学中，有一项关于车轮周长的测量，其可利用转换法做一个标记在车轮上，把车轮从标记出开始沿直线在地面上推动其前进至一周，用刻度尺量出线段的长度即为车轮的周长；三，测量大气压为多少的实验，大气压的值是不能直接被测出的，而大气压与水银柱间存在直接的关系，大气压的大小可以通过水银柱高度所产生的压强来判断；四，研究影响滑动摩擦力大小因素的实验，可利用二力平衡的原理，沿水平方向拉动木块，保持木块直线匀速运动状态，就可以将摩擦力大小的测量转换为拉力大小的测量；五，对于电阻与电热关系的研究，无法直接测量或比较电流经过阻值不同的两根电阻丝所产生的热量，则可通过转换为煤油吸热，观测煤油温度的变化得出电阻的放热量. 
　　4.转换法在实验显示器的应用 
　　部分初中物理的实验，科学仪器显示设备能够进行更准确的测量，将未知的测量信息转换为能通过仪器显示出的数据信息，便于对物理规律的探究.例如：电路中的电流分为大小电流，可以通过电流表指针偏转的大小得知电路中电流的大小；对物体重量的准确测量，可运用天平的平衡砝码来测量，天平的左右盘中的物体重量同等，砝码即为物体的重量；测量被测区域内温度时，可用温度计的液体膨胀来确定温度的高低等. 
　　5.转换法在物理应用题中的应用 
　　运用物理科学方法的转换法，可以使章节课后的难题更容易和简单地解决.例如：弹力章节后，有一道关于“用手捏加厚玻璃杯子，玻璃杯会变形吗？”的弹力题，面对这一题，多数学生会选择回答“不会”，那么，教师可通过一个小实验来验证学生的回答是否正确.首先在玻璃瓶内加满水，用一个带孔的橡皮塞封住玻璃瓶的瓶口，然后拿一个可通过橡皮孔的细玻璃管插入玻璃瓶中，最后用手轻捏玻璃瓶，观察细玻璃管内的水是否会上升，结论是玻璃管内水面上升，证明用手捏玻璃瓶其会发生变形.这个简单的小实验向我们证明看不见的物理量转化为易见的物理量，能容易解释与讲解，更能为学生所接受. 
　　转换法通常分为转换空间角度、转换研究对象和转换参照物三种类型.转换空间角度，即将立体空间的问题转化为平面的问题，把正面的图形转换为侧面的图形，初中物理的解题能力可以通过灵活多变的空间转换得以提升.转换研究对象，通常以求解的量为中心，选择与之相关的对象作为研究对象，但这样进行思考困难较多，若采用转换法，把研究对象进行转换，解决问题就变得十分简单.在一些问题中，参照物的选择很重要，合适的参照物能够更轻松的解决问题.总之，初中物理解题中常用的转换法，不仅很大程度上提高了学生的解题能力，还增加了学生对物理课程学习的兴趣.