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1、比法在物理中的应用_分离变量法在物理解题中的应用 类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创建性的。科学史上许多重大发觉、独创,往往发端于类比,类比被 誉为科学活动中的“宏大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新学问、概念和规律供应依托。因此,作为一种“从特别推到特别的科学方法”,类比法在物理教学中有着广泛的应用。 一、 新、旧学问类比 物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有肯定的学问内容,而且这些内容之间存在着必定的内在联系。将新、旧学问进行类比,给学生以启示,使学生易于驾驭新学问,同时也巩固了旧学问。
2、如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球四周存在着重力场,地球上全部物体都处于重力场中,都受到了地球的作用重力。同样,电荷的四周存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧学问间架起了一座桥梁,让学生能够从已驾驭的旧学问中顺当地接受和理解新学问。 又如:场强E和电势U这两个描述电场的物理量,E、U与检验电荷q有无关系呢?而牛顿其
3、次定律M=F/a,当物体受到的合外力为零时,物体产生的加速度也为零,但物体的质量为肯定值;再有,欧姆定律中R=U/I,若电阻不接入电路中,U、I均为零,但电阻R却肯定。究其缘由,盖它们都是事物本身的物质属性。这种简洁的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷无关,而定义式:E=F/q、U=/q只是定义E、U和计算E、U大小的。 二、 生活阅历与物理规律的类比 学生在日常学习生活中积累了肯定的生活阅历。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的主动性,培育学生在生活中视察和分析事物的实力。 如讲电势差时,可用瀑布来作为例子,瀑布的水量越大,
4、落究竟部的动能越大;而瀑布落差越大,落究竟部的动能也越大,动能是由重力势能转化获得的,即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出:电势能与电荷量和电势差有关:=qu 介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从诞生到成人,其身高渐渐增高。当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将渐渐减慢,但人的身高却仍在接着增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简洁的类比中高很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在渐渐的削减,但物体的速度值却在
5、增加,为变加速运动。 三、相关学科学问与物理学问的类比 自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的学问进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。 如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的汲取”类比:当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时,相同时间内进出细胞膜的水分子数相等,为一动态平衡。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再削减,汽分子数不再增加。 又如,学生在化学这门学科中具体学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。 这样类比,可以使学生领会“类比”这一重要的相识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的爱好;既降低了某些物理新学问的教学难度,又增加了学生学好物理的信念。 综上所述,类比法在教学方面的确具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在运用类比方法时,要留意各种不同事物之间的差异和区分,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清晰。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。