方建伟

【摘 要】 在高中物理教学的过程中，化曲为直相对比较常见，是教学过程中的一种重要方法。在进行物理问题解决的过程中，采用灵活发散性的思维，将“化曲为直”思想进行合理利用，进而将复杂的物理问题变得简单。本文将针对“化曲为直”的特点进行具体的分析，并对其具体的应用进行讨论，从而帮助学生运用“化曲为直”这一思想，更好地学习高中物理。

【关键词】 高中物理  化曲为直  物理模型

一、前言

在进行物理问题分析的过程中，采用直接的方法对其进行分析相对比较麻烦，将会使得工作量非常的大，使得工作的处理过程变得十分的复杂，有的甚至无法下手。如果在进行物理问题解决的过程中采用“化曲为直”的思想，将不同的非线性特征的物理问题进行分析，找到物理量之间存在的关系，通过几个固定的物理量对其进行表达，从而更好地进行置换运算，将原本的曲线问题变得非常的简单，且使得学生容易理解，从而更好地解决相应的物理问題。

二、“化曲为直”思想在物理教学中的应用

（一）搭建曲线运动物理模型

“化曲为直”的思想可以将曲线进行分解与组合，这种方法可以将复杂的曲线运动进行简单化。在教师进行曲线教学之前，学生对于直线运动的相关规律以及问题的解决上面已经形成了系统的认识。在将曲线运动进行分解的过程中，可以划分为多个相互之间不存在影响的直线运动，这样可以使得学生在原本学习基础之上，将曲线运动问题进行解决。

比如在高125米的地方上有一个水平排除的小球，其初速度是10m/s，忽略空气阻力，其重力加速度为10m/S^2，求这一个小球落地时候的速度。在对题目进行分析之后可以了解到平抛运动是曲线运动，将曲线运动分解为水平匀速与竖直方向上的匀加速运动，将“化曲为直”的思想进行运用，可以了解到水平速度是10m/S，假设小球落地的时间是t，那么利用h=1/2gt2，V2=2gt可以得到小球的落地时间是5S，求得竖直方向上面的速度是50m/s，将水平速度与垂直速度进行合成，则得到其速度为50.99m/s。

（二）搭建变力做物理模型

比如，有一个半径为1米的转盘，其边缘处的力为10N，这一个力的大小一直维持为10N，且其方向一直与圆盘的边缘相切，求在圆盘转半周的时间内，这个力所做的功。

对其进行分析之后可以发现，这一个力F一直与作用点的切线方向相同，在这样的情况之下可以将圆周划分为多个小段，当每一个小弧足够小的时候，就可以采用“化曲为直”的方法，将这一小段弧长当成是直线，所以W=F（△S1+△S2+···+△Si）=ΠFR=10ΠJ。

（三）搭建切割磁感线物理模型

有一个环形半导体MN，其半径为R，圆周度数共300°，在这一个半导体放到磁场当中，如果运动的的方向与MN垂直的时候，其初始速度为v，求MN两端的电动势。

在对其进行分析的而过程中，利用其电动势的公司E=BLv，L是导体的长度，在遇到切割线的时候需要采用“化曲为直”的思想，将曲线分割成无数的小段R，从而可以求出求出MN两端的电动势的大小E=BRv。

三、“化曲为直”思想在处理图像问题中的应用措施

在进行高中物理教学的过程中，有的实验数据是比较复杂的，比如有的存在反比例的关系等等，如果直接次啊用物理量作为做表进行计算，一般情况之下得出来的图像都是曲线，这样很难通过图像找到两者之间存在的关系。在这种情况下应该利用“化曲为直”的思想，将其相应的物理量进行转化，改变存在的物理指数，重新就两者之间的关系进行寻找，就可以得出相应的结论了。

（一）加速度与质量关系实验

在对加速度与质量的关系进行研究的时候，需要将其合外力进行控制，报纸合外力不变。根据公式F=ma可知a∝1/m，也就是a与m两者之间存在的关系为曲线。为了更加方便地进行求解，需要将m与a的值进行测量，对横坐标与纵坐标进行确定，进而组合成一条直线。这样情况之下就可以将合外力进行求解，且最终的结果将会十分的简便与直观，也更加方便学生进行了解，提高学生的理解能力。

（二）单摆周期与摆长关系的实验

在单摆进行加速度的测量实验中，可以发展对于不同摆长的周期测量也是存在差异的，在计算过程中可以把数据进行记录，做出图像，并将单摆周期与摆长之间的关系进行计算。但是在实验中可以发现两者之间是一条取消，对于两者关系很难进行计算，可以将曲线当成是抛物线，在采用“化曲为直”的思想对其进行计算，进而得到周期与摆长之间的关系。

四、总结

通过近些年高中物理高考题中可以看出，“非线性”的题目已经成为了考试的热点与难点，其被用于考查学生物理能力、实验素养与创新能力的体现，因此对于此类的题目应该引起重视。采用“画曲为圆”的方式进行物理题目的求解，具有非常好的效果，教师应该积极培养学生的这种思想，积极转换思维，使得物理问题得到简化，从而将问题进行解答。

参考文献

[1] 翁鹏飞，杨国平.浅谈高中物理教学中“化曲为直”思想的应用[J].湖南中学物理，2020 （08）：26-28.

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