“转化法”在物理教学中的应用

初中物理的教学，不仅仅是物理知识的传授，更重要的是要教会初中学生探究物理问题的方法，古人云：授之与鱼，不如授之与渔，这里的渔，就是指方法.在初中物理探究过程中，有很多重要的方法，如控制变量法、等效替代法、类比法、实验加推理法、建模法、转化法等，学会这些方法，对学生思维品质的提升，对物理概念的掌握起到关键的作用.近几年的中考中，对物理方法的考查一直是一个热点，这里笔者就“转化法”在初中物理教学中的应用谈谈自己的一些想法.

所谓转化法是指物理学中将一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，转化为直观的现象或间接测量的研究方法.

转化法在初中物理中，主要有如下几个应用：

一、将微小转化为放大

在研究声音的响度与振幅的关系时，有时发声体如锣鼓、音叉的振幅大小很难去直接观察，这时可以在锣鼓上放一些小纸屑，音叉旁放一个乒乓球，通过小纸屑跳动的高度，乒乓球弹起的程度来知道振幅的大小，从而得到振幅越大，响度越大的结论.

在研究力的作用效果时，橡皮筋、气球、钢尺等形变很容易观察，但有些形变就不太容易看出来，例如，重物压在桌面上，使桌面发生了形变.这时我们可以在桌面上放几块平面镜，将一束激光照射到平面镜上，当重物压在桌面上时，可以发现激光经平面镜的反射光线发生了变化，从而说明桌面发生了形变.

二、将不可见转化为可见

磁场、电流都是看不见、摸不着的，研究它们时，也都是利用转化法.研究磁场的方向时，在磁场中放小磁针，利用磁场的基本性质——对放入其中的磁体有力的作用，观察小磁针的指向，来确定磁场的方向，利用磁铁吸引大头针的多少，确定磁性的强弱；在研究电流时，可以根据电流的效应来认识电流：电灯发光，电炉发热，说明电灯、电炉中有电流通过，这是利用电流的热效应来知道电流的存在，根据电流的磁效应和磁场对电流的作用，制作的电流表可以测量电流的大小.

例如研究分子的运动，分子直径非常小，是人肉眼看不到的，但是通过二氧化氮与空气、硫酸铜与水、铅和金等一系列的扩散现象，知道分子在运动，通过研究水中花粉的布朗运动知道分子的运动是无规则的、永不停息的.

三、将不可直接测量量转化为可直接测量

大气压是无法直接测量的，但可以测出被大气压支持的水银柱的压强的长短，从而将气体的压强转化为可以测量的液体压强；摩擦力是不容易直接测量的，但是利用二力平衡的知识，用弹簧测力计拉着物体在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数大小等于物体受到的摩擦力的大小；比较物体动能大小的时候，可以让运动的小车撞击木块，通过可以测量小车撞击木块的远近来比较小车动能的大小；同样的方法，通过从高处落下的物体打击木桩的深度来比较出物体重力势能的大小.

为了比较酒精和纸屑的的热值大小时，就要比较等质量的酒精和纸屑完全燃烧时放出热量的多少，而放出热量的多少无法使用测量工具直接测出，这时就把燃料完全燃烧时放出热量的多少转化到让等质量的水升温的多少上去，而水的温度上升的多少可以用温度计直接测量出来，这样就可以用温度计测出等质量的水温度变化的多少，从而比较出不同种燃料的热值的大小.同样研究电热与电流、电阻的关系时，通过计算煤油吸热的多少将电热丝放热的多少进行了同样的转化.

近几年中考中，对“转化法”的考查经常出现.

例1（2010年泰州）（1）图1所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置.

加热过程中，用搅棒搅动的目的是；水和煤油吸热的多少是通过来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）.

（2）用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”；

图2所示压强计是通过U形管中液面的来反映被测压强大小的.使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置（选填“漏气”或“不漏气”）.

解析本题两个地方用到了转化的方法.第一题在实验方法上应用了转化法，用相同的酒精灯进行加热，加热的时间越长，酒精灯放出的热量越多，而酒精燃烧放出的热量被水和煤油吸收，可以用转化法进行分析，水和煤油吸热的多少可以通过加热的时间来反映；第二题是实验器材应用了转化法，液体内部压强的大小无法直接进行测量，但是可以通过帕斯卡原理，利用密闭的气体来传递液体内部的压强，再通过U形管中的液面的高度差来反映，这样就将不易观察的液体内部的压强转化为容易观察的液面的高度差，有利于进行科学探究.

例2（2010年宿迁）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图3电路.为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察.

解析导体电阻的大小看不见、摸不着，但电阻的大小，可以改变电路中电流的大小，而电流的大小可以用转化法，转化为电灯的亮度，所以观察小灯泡的亮度就可以知道电路中电阻的大小，亮度越大，说明ab间的电阻越小.

科学的方法是解决科学问题的手段，平日的教学过程中，帮助同学们学习物理知识的同时，更要引导学生领悟其中的科学方法.从某种意义上说，方法比知识更重要.