例析等式算法在物理计算中的巧妙运用

物理计算在物理教学中占据十分重要的地位。物理计算是培养学生应用物理概念和物理规律解决实际问题，提高创新能力和实践能力的主要途径，也是综合考查学生对物理概念和规律的理解能力、根据已知条件与物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力、分析物理问题及运用数学方法和技巧解决物理问题的能力。

常规的解题思路，确实有利于学生对基本的物理概念和物理规律的理解、掌握和运用，但长期沉溺常规的解题套路，容易使学生思维单一、呆板，偏离素质教育的轨道。下面笔者根据多年的教学经验，结合例题，介绍一种巧解、速解物理计算题的方法――等式算法。

等式算法的步骤是：1.从题目中找出相等的物理量并列出等式，有时题目会接给出，更多时候需要去分析挖掘；

2.运用物理公式和数学方法把等式两边的物理量展开，消去等式两边相等的量，然后运算即可。

【例1】 功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0.4kW的耕牛去完成，需要多长时间？（人教版九年级物理课本113页）

常规解法：拖拉机做的功W1=P1t1=25×103W×4×3600s=3.6×108J

耕牛做的功W2等于拖拉机做的功W1，即W2=W1=3.6×108J

耕牛完成的时间 t2=W2P2

=3.6×108J0.4×103W

=9×105s

= 250h

等式算法：拖拉机做的功与耕牛做的功相等，即

W1=W2

P1t1=P2t2

25kW×4h= 0.4kW×t2

t2= 250h

【例2】 把密度为0.8×103kg/m3，边长为10cm的正方体木块投放到该容器中，求木块浸入水中的深度。(g=10N/kg)

常规解法：设木块的边长为L，浸入水中的深度为h，则：

V木=L3=（0.1m）3=10-3m3

m木=ρ木V木=0.8×103×10-3kg= 0.8kg

G木=m木g=0.8×10N= 8N

ρ木＜ρ水

木块漂浮

F浮=G木=8N

木块底面积S =（0.1）2m2=10-2m2

V排＝F排ρ水 g=81×103×10m3＝8×10-4m3

h=V排S=8×10-410-2m=0.08m

等式算法： ρ木＜ρ水

木块漂浮

G木= F浮

ρ木V木g=ρ水gV排

ρ木SL g=ρ水gSh

ρ木L=ρ水h

0.8×103L=1×103h

h =0.8L

即h =0.08m

以上两例对比可以看出，等式算法较常规算法计算步骤减少，运算也较简单。等式算法着重的是列出等量式子，然后利用物理公式和数学方法把这两个相等的物理量完全展开，通过约分而避开数字计算的繁琐度，展示了解题的灵活性和实用性，充分体现了新课标下注重学生能力培养的新理念。

初中物理等量情况很多，如串联电路电流的等量，并联电路电压的等量，同一导体电阻的等量，同一物质密度的等量，热平衡方程中吸放热的等量，匀速直线运动速度的等量，悬浮或漂浮时重力和浮力的等量等等，解题时应优先考虑是否可用等式算法。

莎士比亚说得好:“简洁是智慧的灵魂,冗长是肤浅的藻饰。” 把复杂问题简单化，复杂过程简单化，是解题追求的最高境界。这就需要学生把所学的知识迁移、整合，形成一个完整的知识链，对物理公式的含义以及适用条件清楚地理解和掌握，这样在解决物理计算题时才会得心应手。