讓物理公式“活”起來

朱浩瑞

物理公式是物理知識的濃縮，是物理概念的簡寫。初中學(xué)生想要學(xué)好物理必須掌握許多公式。從而形成一種用“套公式”吃遍天下鮮的辦法。實際公式的確可以幫助學(xué)生更好地理解物理，但是死搬硬套的公式卻不利于學(xué)生的正確物理思維的培養(yǎng)，本文旨在梳理物理公式和其他物理知識的聯(lián)系，讓物理公式做到“活學(xué)活用”。

一、公式便于物理概念的理解

初中物理定義很多、很抽象，不好理解，比如八年級剛開始學(xué)習(xí)物理，接觸到密度的定義：單位體積所含物質(zhì)的多少。初學(xué)物理的學(xué)生很難理解：單位體積是什么？所含的物質(zhì)的多少又是什么？定義是幫助學(xué)生解釋物理概念的，結(jié)果解釋不清楚就達(dá)不到定義的作用了。此時給學(xué)生出示用公式做的定義，結(jié)果就顯而易見了ρ=：密度就是質(zhì)量與體積的比值。同樣八年級學(xué)生也對壓強的定義、壓強的作用效果或者說單位面積所受到壓力的大小無法理解而頭疼。如果用公式P=：壓力和表面積的比值。學(xué)生立馬就明白這個概念。到了九年級電學(xué)部分電壓、電阻、電功率、電能都是看不見、摸不著的抽象物理概念，幾乎所有的定義都需要使用公式讓學(xué)生更容易接受，在使用中慢慢加以體會。

比如，機械效率和功率的區(qū)別，如果用其他方法解釋可能講了半天學(xué)生沒法理解，但是利用公式就能事半功倍，兩者公式上可以看出不同P=和η=×100%，一個是所做的功與時間之比，一個是有用功與總功之比。學(xué)生記住公式便能說出兩者之間的區(qū)別。再比如阿基米德原理：浸在液體（或氣體）里的物體受到的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力。而公式：F浮=G排簡練地概括出其中的阿基米德原理，學(xué)生理解就非常簡單了。

二、公式便于了解物理量的影響因素

初中階段知道怎樣改變物理量的大小很關(guān)鍵。初中物理量本身很多，而許多物理量的影響因素又有很多，很難記憶。此時利用公式就可以簡化很多記憶過程。比如，液體壓強的影響因素是：液體的深度和液體的密度，與受力面積和方向沒有關(guān)系。如果用公式表示P液，=ρ液gh只要學(xué)生理解公式中ρ液表示液體的密度、h表示物體高度。液體的壓強大小只決定于公式中的變量，與其他沒有任何關(guān)系。

三、公式幫助學(xué)生排除實驗多變量因素的干擾

初中物理探究驗證實驗的核心思想就是控制變量法。毫不夸張地說，學(xué)不好控制變量法就做不好物理實驗。在驗證不同物質(zhì)吸收熱量的能力不同的實驗中變量很多。很多變量都會影響吸收熱量的效果，比如考慮不考慮散熱問題？在用煤油和水的對比實驗中考慮不考慮濕度問題？如果逐一控制變量會使實驗難度和復(fù)雜程度增加。而沒有很好地控制變量會影響實驗結(jié)果，導(dǎo)致得出錯誤的實驗結(jié)論。如果我們可以通過公式Q=cmΔt，很清楚地看到影響吸收熱量的多少的主要因素有質(zhì)量、初始溫度最終溫度和物質(zhì)的本身屬性比熱容。所以這個實驗可以改成驗證實驗，在保證相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，在初始溫度相同時，吸收相同的熱量比較它們升高的溫度。實驗的設(shè)計思路一下就清晰了。在初中物理實驗題中，學(xué)生能夠通過公式確定實驗中的主要變量有哪些，題目就簡單化了。例如，如何增大機械效率的問題？學(xué)生在設(shè)計實驗時不知道從何做起，如果能夠用公式η=×100%?？梢悦黠@地看出機械效率的兩個影響因素是有用功和總功。從而可以降低實驗設(shè)計難度，控制總功不變的情況下，增加有用功所占的比重；控制有用功不變情況下減少總功，然后圍繞這個思路去設(shè)計實驗。

四、活學(xué)活用公式可以巧解正比和反比問題

比例問題是初中物理從性質(zhì)到計算的一種過渡。中學(xué)物理中很多比例問題，比如輪船從大海駛向長江，請說出吃水深度的變化。我們可以根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρgv排得到。

五、活用公式幫助巧計單位和單位的換算問題

初中物理中許多單位都是復(fù)合單位，比如比熱容單位、密度單位、熱值單位、速度單位等。許多單位學(xué)生容易搞混淆，比如錯把熱量單位焦耳看成比熱容單位。如果搞清楚公式間簡單物理量的單位，那么這些符合單位也就迎刃而解了。比如比熱容的單位：J·（kg·C0）-1很不好記。但是根據(jù)比熱容求吸收熱量公式得Q=cmΔt從而可以理解為熱量的單位焦耳與溫度和質(zhì)量單位之比，從而得到J·（kg·C0）-1這個單位，簡單了很多。另外，公式還可以解決復(fù)合單位換算的問題?？梢酝ㄟ^平均速度的公式換算出1米每秒等于3.6千米每小時。

公式是物理的濃縮精華，初中學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)比較重。讓學(xué)生巧學(xué)活學(xué)既能讓老師教得快樂，也能讓學(xué)生學(xué)得輕松，興趣高昂?；顚W(xué)活用公式旨在：讓學(xué)生記憶公式的同時理解物理的思維，物理量之間的關(guān)系。同時把復(fù)雜的實際問題在初中物理公式中得以簡化，讓學(xué)生從眼花繚亂的物理現(xiàn)象中找到探求物理本質(zhì)的途徑。讓學(xué)生從冗長繁雜的物理定義和理論中找到自己能夠詮釋的方法。

參考文獻(xiàn)：

陳興禹.芻議初中物理公式的運用[J].新教育，2012（Z1）

編輯 王亞青