淺探轉(zhuǎn)換法在初中物理教學(xué)中的運用

江平生

【內(nèi)容摘要】物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗因此，在初中教學(xué)中，加強學(xué)生實驗探究能力的訓(xùn)練，可以擴大學(xué)生的知識領(lǐng)域，使理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，本文就根據(jù)筆者的教學(xué)實踐和體會，結(jié)合具體例子，談?wù)勣D(zhuǎn)換法在解決初中物理問題的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】初中物理 轉(zhuǎn)換法 實際 應(yīng)用

要提高學(xué)生的實驗探究能力，活躍學(xué)生的思想，就必須在實驗教學(xué)中，摒棄過去傳統(tǒng)的教學(xué)方式，授以學(xué)生實驗的基本方法研究物理的科學(xué)方法有很多，經(jīng)常用到的有觀察法、控制變量法、模型法、等效法、理想實驗法、類比法、轉(zhuǎn)換法、科學(xué)推理法等。

轉(zhuǎn)換法，就是物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法所謂“轉(zhuǎn)換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象；將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準(zhǔn)的物理量的方法。

一、轉(zhuǎn)換法在力學(xué)中的應(yīng)用

力的大小可以通過彈簧測力計來測量，但彈簧測力計只能測量出拉力的大小需要測量重力和滑動摩擦力時，就無法測量了遇到此類需要測量出不易直接測量的物理量時，通過運用轉(zhuǎn)換法，先測出易測量的物理量，再用測出的物理量間接測量出要測的物理量比如在研究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，無法直接測量出滑動摩擦力的大小，于是，在實驗過程中，用彈簧測力計拉著物體，使物體在水平方向上做勻速直線運動，測量物體對測力計中彈簧的拉力大小，再根據(jù)二力平衡的知識可以得到拉力就等于物體所受的滑動摩擦力的大小通過拉力大小來反映摩擦力的大小，把不易測的摩擦力轉(zhuǎn)換為彈簧測力計的拉力，從而正確得出“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的結(jié)論同樣研究“重力與質(zhì)量關(guān)系時”，用彈簧測力計拉著鉤碼，使鉤碼保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的知識可知，此時的拉力大小就等于重力的大小。

二、轉(zhuǎn)換法在電學(xué)中的應(yīng)用

電流是電荷的定向移動形成的但是電荷本身無法直接看見，不象水流、車流那么直觀如何判斷電路中有電流呢？這就需要用到轉(zhuǎn)換法，將不可見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見的現(xiàn)象由于導(dǎo)體有電流通過時會產(chǎn)生一定的效應(yīng)。

在測量小燈泡電功率的實驗中，電功率不能直接測量出來。當(dāng)遇到不能直接測量的物理量時，運用轉(zhuǎn)換法，先測出能測量的物理量將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，直接測出燈泡兩端的電壓，同時用電流表測出通過燈泡的電流，根據(jù)功率的計算公式P=UI計算出燈泡此時的功率大小。

三、轉(zhuǎn)換法在磁學(xué)中的應(yīng)用

磁場是一種看不見，而又摸不著的特殊物質(zhì)，磁體的周圍存在著磁場如何通過直觀現(xiàn)象證明磁場的存在？因為磁場對放入其中的磁體有力的作用，鐵屑放入磁場中可以被磁化于是，運用轉(zhuǎn)換法將不可見的磁場轉(zhuǎn)換為鐵屑的分布，通過受磁場作用力影響后的鐵屑的分布來反映磁場的分布情形，從而建立磁場的理想模型——磁感線。

探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，電磁鐵的磁性強弱是看不出來的電磁鐵和磁鐵一樣都可以吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，于是將電磁鐵的磁性強弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵對大頭針的吸引數(shù)目，數(shù)目越大，說明磁性越強。

四、轉(zhuǎn)換法在熱學(xué)中的應(yīng)用

為了比較水和沙子吸熱本領(lǐng)的大小，做了如下實驗：在兩個相同的燒杯中分別裝入質(zhì)量、初溫相同的水和沙子，對其加熱，比較水和沙子升高到同一溫度時，所吸收的熱量就可以比較出水和沙子的吸熱本領(lǐng)如何比較出沙子和水吸收的熱量是這個探究實驗的難點，需要將不易測得的物理數(shù)據(jù)在效果相同的情況下，轉(zhuǎn)換為可測得的數(shù)據(jù)于是這里就用同一熱源對沙子和水加熱，通過比較加熱時間的長短來比較他們吸收的熱量，加熱時間越長，吸收的熱量越多。

在活動“比較質(zhì)量相等的不同燃料充分燃燒時放出的熱量”中，用天平分別測量出質(zhì)量為10g的酒精和碎紙片，將其分別放在兩個燃燒皿中點燃它們，讓它們充分燃燒比較放出的熱量如何比較放出的熱量呢？這里不是同一熱源，不能通過比較放熱時間來比較放出的熱量。于是，根據(jù)熱量的定義：熱量，指的是由于溫差的存在而導(dǎo)致的能量轉(zhuǎn)化過程中所轉(zhuǎn)移的能量，運用轉(zhuǎn)換法，將測量熱量轉(zhuǎn)換成測量溫度差測量溫度的儀器是溫度計用這兩種燃料分別加熱等質(zhì)量的水，將比較放出的熱量轉(zhuǎn)換為水吸收的熱量，當(dāng)完全燃燒后，測出水的溫度差，溫差越大，吸收的熱量越多，也就是放出的熱量越多，熱值越大。通過轉(zhuǎn)換法，將陌生熱量轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的溫度差，將難以測量的物理量轉(zhuǎn)換成可以測量的物理量，化難為易，間接獲得解決問題的方法。

五、轉(zhuǎn)換法在機械能中的應(yīng)用

探究動能的大小跟哪些因素有關(guān)時，動能的大小是看不見的，動能的計算公式初中學(xué)生還沒有掌握，它的大小就需要間接顯示，轉(zhuǎn)換為直觀的現(xiàn)象根據(jù)能是物體做功的本領(lǐng)，物體能夠做多少功就說明物體具有多少能的原理，讓小球從斜面上滑到水平面上對木塊做功，將動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊滑動距離的大小木塊滑動距離越大，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，小球具有的動能就越大。

同理，探究重力勢能大小跟哪些因素有關(guān)時將重力勢能轉(zhuǎn)換為木樁進(jìn)入沙中的深度，木樁進(jìn)入沙中的深度越深，表明重物下落對木樁做的功越多，重物的重力勢能就越大。

（作者單位：江西省贛州市南康區(qū)峨嵋初中）