比较法在物理中的应用

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1、比较法在物理中的应用比较法在物理中的应用物理学科与其它各门学科一样，都有一系列作为理论出发点的基本概念，和由推理形式导出的定律理论。物理学在自己的发展过程中要求物理思维要有严密的逻辑性，要符合逻辑规律。物理思维的方法很多，这里仅就其中最典型的，最常用的比较法来结合物理学的实际来讨论。一、比较法“比较”是人们常用的思维方法，是找出事物之间的差异点和共同点的思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，提示事物的本质和区别。人们认识事物往往是从区别事物的本质特征开始的。而要区别就要有比较，有比较才有鉴别。事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性。现象上的同一和差异

2、一般来说是容易识别的，而本质上的同一和差异就不那么容易识别。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性，运用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解，尤其在复习课上运用，能使知识融会贯通，开拓学生的思维，并培养学生的知识迁移能力。在物理教学中，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异，在物理教学中运用比较法常有以下几种情况。首先，是用“比较”引入新概念。有些物理概念间有许多相似之处，讲解一些概念之后，另一些概念可用比较法引入，使教学难度降低，并能把规律提示出来。例如：“动量”

3、和“动能”这两个概念，它们都是用来描述机械运动的物理量，都是与物体质量和物体运动速度有关的物理量。这些是它们的共同点。然而，在本质上它们又有着质的差异，动量是以机械运动形式来量度机械运动的，动能是以机械运动转换为一定量的其它能量的能力来量度机械运动的。下面我们从物理学的角度来比较它们的差异。1．动能：Ek=mv2标量；动量：P=MV矢量；2．动能是机械能的一种形式；动量是机械运动量的量度；3．动能遵从动能定理：;）摆动，可看到两个单摆是同步进行的。如图三（a）。2、取两个摆长相同、质量不等的单摆，同时在相同的偏角下（偏角小于5º）摆动，可看到两单摆是同步进

4、行的，如图三（b）。3、取两个摆长不同的单摆。同时开始摆动，可以看到摆长短的单摆摆动快而且周期小。如图三（c）。通过改进无需做6次实验，只需做3次就可以了。且每次实验无需测出单摆的周期，这样不需10分钟就可以得出结论。因此用“同时比较”实验，大大提高了课堂效益，且现象直观，可比性强。最后，可以通过比较来验证理论推理，做好新旧知识的衔接，促进知识的正迁移。例如：把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后，接入220V的电路中，判断这两种情况哪个灯泡较亮？根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些，即使老师通过分析和讨论得出串联时40

5、W较亮，并联时100W的较亮。但仍有一部分同学对分析感到不可靠，但如果我们通过可控实验来进行对比，学生就会信服了。同样，利用比较也可以防止知识的负迁移。例如：高一学生在学习力的分解时，由于受到初中物理“动滑轮的拉力是重物和滑轮总重的一半”的影响，他们会认为：“向上的两个拉力之和一定等于向下的总重”。为了解决这个问题，可利用如图四所示的对比实验，第一次将线沿竖直方向挂（如图甲），此时两弹簧秤所示的拉力之和等于总重，第二次拉开一定角度（如图乙），此时两弹簧秤所示的拉力之和远大于总重。通过对比实验，使学生懂得了结论的适用条件，有效的防止了知识的负迁移。总之，在物理教学中适

6、时的运用“比较”法，对教学难点的突破和对教学重点的突出，有非常重要的作用，能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观。