转换物理情景，拓展思维
学习方法是新课程改革中的一个重要课题。如何提高学习方法？转换情景，拓展思维是提高学习方法的有效策略。
当我们面对一些情景不太熟悉的问题时，容易慌乱乃至对问题感到无奈，这时，如果能够灵活地转换情景，拓展思维，或许就能收到“柳暗花明”之效。下面概括的是如何灵活地进行情景转换，拓展思维，实现化解难点、顺利求解。
一、等效转换
当研究对象的规律与某一简单模型在物理意义、作用效果等方面相同或等价时，可以利用它们之间的等效，替换成简化的物理模型。如常用的等效电路、用分力替代合力等等，实际上就是一种等效转换。
例1：如图1所示，P为一块半圆形的薄电阻，先将它按照方式甲连入电路，测得电阻为R，然后按乙方式连入电路，则其电阻为多大。
解析：虽然不可能根据电阻定律来直接计算电阻，但可以用等效替换的方式来求电阻。
甲连接方式可看作是两个相同
圆电阻并联，乙连接方式可看作两个相同圆电阻串联，因此A、B为
。
二、割补转换
对于非常规的研究对象，我们可从改变它们的结构入手，如采用割、挖、填、补、组合等手段重新构建物理模型。
例2：如图2所示，铅球A的质量为
，半径为
，另一个质量为
的小球B，两球球心相距
。若在铅球内挖一个半径为
的球形空腔，空腔的表面与铅球的表面相切，则A、B之间的万有引力为多大？
解析：A球是一个非均匀球体，不同常规问题均匀球体间万有引力的求解。设想把空心部分用半径为的铅球填补，使A成为一个质量均匀的球体，填补的质量为
，则：
。
根据力的叠加原理，质量为M的完整球A与B球之间的万有引力应等于半径为R/2的小球及空腔球（质量为
）与B球之间的万有引力的矢量和，因此有： 
。
三、 过程转换
例3：杂技演员用一只手把1、2、3、4号小球依次向上抛出，为了使节目能持续表演下去，该演员必须让回到手中的小球每隔一个相等的时间再向上抛出，假如每一个抛出的小球上升的最大高度都是
，那么，小球在手中停留的最长时间是多少？1号小球从抛出开始经多长时间分别与2号、3号小球在空中相遇？（取g
2）
解析：本题涉及的物体多、过程复杂，巧妙的办法就是避开这一繁杂的问题，根据竖直上抛运动的对称性，两球在空中相遇时，把后一个小球相遇之前的运动看成是前一个小球相遇之后的运动的反演。
设杂技演员每隔
抛出一个小球，小球从抛出到落回手中的总时间为
0。第一个小球即将回到手中时即抛第四个小球，则有：
，
即
， 
因1号球抛出后隔
即返回手中，所以，1号球与2号球相遇时有：
而2号球比1号球晚抛出，则有：
解得： 
即1号球经
与第2号球相遇。
同理有：
，
，
解得： 
。
即1号球经
与第3号球相遇。
四、数形转换
图形是理顺思维，化抽象为具体形象的重要工具，物理公式和图形是研究物理问题相辅相成的两个方面，二者在解题时交替使用，既能显示出问题的科学性，普遍性，又能显示出问题的一般性和特殊性。
例4：平行板电容器分别与电源的两极相连，在电容器充电后断开电键。（1）保持极板距离不变，把极板错开一小段距离；（2）保持正对面积不变，把极板间距离稍拉大一些。以上两种情况两极板间场强的大小如何变化？
解析：从理论上可以证明：（1）场强增大，（2）场强不变，但这种证明费时且不利于结论的理解和记忆。若用图形来证明不仅能迅速得出结论，并且能在大脑中形成鲜明的形象，更有利于理解和记忆。
（1）设原来电场中有5条电场线，错开一小段距离后，正对面积变小，总电荷量Q不变，但电荷的分布相对集中，新电场中仍有5条电场线，但电场线变密，所以场强变大，如图3所示。
（2）只增大两极板间的距离，总电荷量Q不变，电场线的条数仍不变，新电场中电场线虽变长但稀密没变，所以，场强不变。
五、图像转换
物理图象是研究物理问题的最形象的数学语言和工具，在分析物理问题时有着非常重要的作用，其优点就是能直观形象地表达物理情景及其深刻的内涵，比任何语言和公式都直观、简捷。
例5：静止在光滑水平面上的木块被水平飞来的子弹击中，子弹从进入木块到与木块保持相对静止移动的距离为
1，这时木块在水平面上移动了距离2，则上述过程中系统（子弹和木块）损失的动能与子弹损失的动能之比为多少？若增大木块的质量，其他条件不变，这个比值如何变化？
解析：子弹打入木块的物理过程可以用图4来表示。图中阴影部分表示子弹相对木块的位移：
。
的“面积”；
的“面积”。根据功的计算公式及功能原理有：
。
若木块的质量增大，则画出的图线应如图4中虚线所示，由于最后的末速度变小，故子弹与木块的相对位移增大，即子弹进入木块的深度将增加，系统损失的动能与子弹损失的动能的比值增大。
六、类比转换
很多物理问题通常有相同或相似之处，将具有相同或相似属性、规律的事物进行比较、分析，从一类事物的某些已知特性、规律出发外推另一类事物所具有的未知特性、规律，这就是类比转换。
例6：某物体做匀加速直线运动，它在第3秒内和第6秒内的位移分别是
和
，求物体运动的加速度、初速度和前6秒内的平均速度。
解析：用常规方法求解此题时过程很繁琐。与“测匀变速直线运动的加速度”分析处理纸带的方法相类比，可直接用
进行计算。所以有 
不难求出
，
。
七、虚实转换
在物理问题中，为了避开复杂的运算或推理，可以适当地转换思考问题的角度，进行合理的假设或拓展，使问题趋于简单化。
例7、如图5所示，在水平地面上有一辆运动的小车，车上固定一个盛水的杯子，杯子的直径为
，当车向右做加速度为
的匀加速直线运动时，水面呈图示状态，求液面的高度差
。
解析：乍看起来不知从何入手，但仔细一想，这不是很熟悉的斜面体吗？若将杯中的水面看作一个光滑的斜面，并在斜面上放一个质量为
的小球，则小球恰能随斜面一起做加速度为的匀加速直线运动，这样一想，问题就迎刃而解了。
，且
，
。
八、过渡转换
为了判断复杂问题的可能结果，我们可以从简单熟悉的结果入手，通过比较鉴别、迁移转化等方式逐渐深入，完成从简单到复杂、从特殊到一般的转换。
质量为、带电量为
的带电微粒，以速度
垂直于磁场方向进入磁感应强度为
的匀强磁场中，做半径为
的匀速圆周运动，关于带电粒子所受向心力f的说法中正确的是（ ）
A、
B、
C、0 D、
。
分析：A、B两式分别是从洛仑兹力公式和向心力公式来表示向心力的，容易判断是正确选项。对于D项正确与否难于判断，要想找到某一物理原理性公式来直接证明它是不可能的，仔细研究会发现：原来D项是A、B两项的乘积的平方根。故D项也是正确的。