【类比法在物理教学中的运用】 类比法物理

　　类比是一种科学的思维方法．在中学物理教学中，应用类比讲解物理概念、规律、求解习题以及进行章节复习等，不仅能使学生易于接受，而且还能使学生扩展知识范围、开阔学科视野、提高分析问题和解决问题的能力．
　　
　　一、用类比法理解物理概念和规律
　　
　　在中学物理中，有不少物理概念和规律存在着很大的相似性．在教学中，可引导学生用类比方法把类似的知识进行比较、对照，从而较快地接受新知识．例如在电场强度、磁感应强度、电容这三个概念定义的教学中，只要在电场强度一节的教学中能让学生建立起牢固、正确、全面的概念定义，就能使其对后两个概念定义的学习起到举一反三的作用. 电场强度的定义式为E=，必须让学生理解电场强度是描述电场性质的物理量，放入电场中的试探电荷受到的力F与试探电荷量q成正比，电场强度E由本身电场性质决定，与试探电荷无关. 在此基础上，学生学习磁感应强度B=（I⊥B）和电容器的电容C=时，就能运用类比的方法，找到它们的共性，触类旁通．
　　又如在“电势能”一节的教学中，可将重力场和静电场进行类比来讲解：物体在重力场中具有重力势能，体现了物体在重力场中受到万有引力作用，所以重力势能与重力做功密切相关；重力对物体做正功，重力势能减少；重力对物体做负功，重力势能增加，重力势能的变化量总是等于重力对物体做功的大小．与此类似，电荷在电场中也具有势能，叫做电势能，体现了电荷在静电场中受到电场力的作用，所以电势能与电场力做功密切相关；电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做负功，电势能增加，电势能的变化量总是等于电场力对电荷所做功的大小．由此引入了电势能的概念，并研究电场的部分性质．此外，还有电场与磁场的描绘、电压与水压的比较、容抗和感抗的类比，物理微粒的波粒二象性的对比等等．通过运用类比方法，大大地增加了教与学的双边活动，更有利于学生形成概念、掌握规律．
　　
　　二、用类比法记忆物理量
　　
　　有些物理量的含义不易理解和记忆，为了帮助学生理解，可以采用类比方法．例如，将公式R=ρ和f=μN中的两个物理量ρ与μ类比；将公式Q=Cm△t和F=K△x中的C（比热）与K（劲度系数）的物理意义进行类比，有助于学生理解新知识，巩固旧知识．
　　对于一些抽象难懂的知识，可通过类比方法，发挥学生的形象思维，把某些物理现象或过程具体化、形象化，使抽象的理念知识更贴近生活，让学生易于理解、掌握．例如在电路的教学中，可用暖气装置来类比电路，即用供热房、水流、水压、水管、暖气片、控制阀来类比电源、电流、电压、电路、用电器、电键等．又如，图形1所示的电路中，A、B两灯泡串后，再用一根导线将其中一个灯泡B短路，问为什么被短路的灯泡B不亮？这时，教师可启发学生用类比方法来解释：当两根水管分流时，一根水管对水阻碍很大，另一根对水的阻碍很小，问水流向哪根管子．学生会立即回答：大部分水流从后一根管子流过．然后再类比图1，学生便会很快认识到大部分电流从短路导线中流过，致使灯泡B不亮．
　　
　　三、用类比法解题
　　
　　学生在解题的过程中，碰到新模型时，往往束手无策，若应用类比方法，把其还原为旧模型，便可迎刃而解．例如下面一道题：如图2所示，静止在光滑水平面上已充电的平行板电容器的极板间距离为d，右板上有一小孔、电容器固定在一绝缘底座上，总质量为M.有一质量为m的带电铅丸对准小孔水平向左运动（重力不计），铅丸进入电容器后，距左板的最小距离为，求此时电容器已移过的距离．
　　此题表面上是电学题，其实基本原型仍是力学中的木块在长木板上滑动，但其演绎到电学后，增强了思维力度，涉及的知识点更有助于考查学生的应变能力．
　　
　　四、用类比法进行内容复习
　　
　　类比式教学对章节复习、板块复习也有较大的作用，在复习教学中引导学生对相似的概念、规律进行类比，可以进一步掌握知识之间的联系和区别，使知识整体化、系统化，对物理概念、规律有更深刻的认识和理解．例如在复习能量和动量时，可引导学生做如下类比：
　　（1）能量部分
　　功：W=FS，是过程量，是力对空间的累积．
　　v要相于对同一个惯性系；功、能都是标量，用代数运算法则运算．
　　（2）动量部分
　　冲量：I=Ft ，是过程量，是力对时间的累积．
　　动量：p=mv，是状态量．
　　动量定理：Ft=mv1-mv0（冲量等于物体动量的增量）．
　　动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′（对两个相互作用物体系统）．
　　守恒条件：F合外=0．
　　应取同一个惯性系；冲量、动量都是矢量，用矢量运算法则运算．
　　正确应用类比方法既能引导学生巩固已有的知识，把研究对象条理化、系统化，又能引导学生探索新知识，使学习变为自觉积极的活动，以更好地形成物理概念和掌握物理规律．
　　
　　责任编辑 罗 峰
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