高中物理教學(xué)類比法運(yùn)用思索
時間:2022-05-30 09:38:00
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高中物理普遍被學(xué)生認(rèn)為是很抽象、很枯燥的一門學(xué)科,導(dǎo)致學(xué)生聽物理課就像聽天書一樣.想要解決這一問題,則需要物理教師學(xué)會調(diào)節(jié)課堂氣氛,在物理教學(xué)中靈活運(yùn)用類比法將抽象枯燥的物理知識變?yōu)樯鷦有蜗蟮奈锢碇R,使學(xué)生對物理產(chǎn)生興趣,提高教學(xué)效果.
1類比法在高中物理規(guī)律、概念、公式中的應(yīng)用
學(xué)習(xí)新的物理概念、物理規(guī)律等知識的時候,運(yùn)用新舊知識進(jìn)行類比既可以使學(xué)生對舊知識進(jìn)行復(fù)習(xí),又可以讓學(xué)生容易理解新學(xué)到的知識,并了解新舊知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建起一個完整豐富的物理知識體系.
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念時教師可以運(yùn)用類比法,例如:可以將感應(yīng)電動勢與加速度進(jìn)行類比,因?yàn)楦袘?yīng)電動勢是描述磁通量變化快慢的物理量,而加速度是描述速度變化快慢的物理量,二者具有相似性,因此這樣進(jìn)行類比可以加深學(xué)生對新知識的理解.學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律時教師可以運(yùn)用類比法,例如:探討電場力做功和路徑的關(guān)系時,可以與重力做功和路徑的關(guān)系進(jìn)行類比,因?yàn)殡妶隽ψ龉Φ扔陔妱菽茉隽康呢?fù)值,重力做功等于重力勢能增量的負(fù)值.學(xué)生在學(xué)習(xí)物理公式時教師可以運(yùn)用類比法,例如:萬有引力和庫侖定律二者的表達(dá)式進(jìn)行類比F=Gm1m2r2與F=kQ1Q2r2,前者適用于2個質(zhì)點(diǎn),后者適用于2個點(diǎn)電荷,而且都是平方反比的規(guī)律.又比如學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第二定律的時候,學(xué)生對加速度和力的關(guān)系理解得不好,教師可以運(yùn)用比喻類比使學(xué)生對其形象的認(rèn)識,可以把加速度和力的關(guān)系比喻為如影隨形,因?yàn)槎呤峭瑫r產(chǎn)生、同時變化的,也就是說力增大的同時加速度也增大,力減小的同時加速度也減小.在物理教學(xué)中這樣運(yùn)用類比法,不僅可以使學(xué)生加深對知識的記憶,還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望.
2類比法在高中物理解題中的應(yīng)用
類比法不僅能在物理概念、規(guī)律等講解時應(yīng)用,還能在解決物理習(xí)題的時候加以應(yīng)用,物理的解題過程實(shí)際上就是構(gòu)建物理模型的過程,當(dāng)我們在物理習(xí)題中遇到新的模型時,就覺得好難,不容易解決,其實(shí)新的物理模型是在舊的物理模型上發(fā)展起來的,因此我們可以把新的模型和舊的模型進(jìn)行類比,找出他們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),從而構(gòu)建出新的物理模型,使物理習(xí)題簡單化、明了化,同時提高學(xué)生的解題能力.例如圖1所示,真空中水平放置的2個相同極板Y和Y′長為L,相距d,足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U.一束質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場并且能穿出.
(1)證明粒子飛出電場時的速度方向的反向延長線通過入射線的中點(diǎn).
(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍.
(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度.
此題中粒子在2個極板間電場中的運(yùn)動和重力場中的平拋運(yùn)動相類似.因此我們可以類比法解決此題.先畫出解題所需的圖,如圖2.(1)設(shè)粒子在運(yùn)動過程中的加速度大小為a,離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y,沿電場方向的速度為vy,偏轉(zhuǎn)角為θ,其反向延長線通過O點(diǎn),O點(diǎn)與板右端的水平距離為x,則有:y=1/2at2,L=v0t,vy=at,tanθ=vy/v0=y(tǒng)/x,聯(lián)立可得x=L/2,即粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心.(2)由a=Eq/m=qU/md,得y=1/2at2=qUL2/2dmv20.當(dāng)y=d/2時,U=md2v20/qL2,則兩板間所加電壓的范圍-md2v20/qL2≤U≤md2v20/qL2.(3)當(dāng)y=d/2時,粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大(設(shè)為y0),則y0=(L/2+b)tanθ,而tanθ=d/L,解得y0=d(L+2b)/2L,則粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度為d(L+2b)/L.
總而言之,類比法是高中物理教學(xué)中常用的重要方法,不但在教師講授新知識時可以應(yīng)用,講解習(xí)題時也可以應(yīng)用.它可以使學(xué)生比較容易理解抽象的物理概念和物理規(guī)律,讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理覺得輕松、愉悅,同時還使學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性加強(qiáng),提高了教學(xué)效果.