浅谈类比在物理教学中的应用

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1、浅谈类比在物理教学中的应用摘要：本文主要结合教学中出现的问题，以类比的方法来处理教学中的难点和新情境下解决新问题的体会，希望得到方家指正。关键词：类比，物理情境，创新类比，是选择两个对象或事物对它们某些相同或相似性进行考察比较。类比推理，就是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似，推论出它们在其他方面也可能相同或相似的一种方法。类比法是通过两个（类）对象之间某些相同或相似来解决其中一个对象需要解决的问题。其关键是寻找恰当的类比对象，这里需要直觉、想象、灵感、潜意识等多种心理因素。如果我们在平时的教

2、学中能够灵活运用类比，往往会事半功倍，收到良好的效果。如果能让学生掌握并灵活运用类比，在学生的心目中，物理可能不再是那么枯燥和可怕，也是可学而好学进而乐学的。以下结合我的体会，谈谈类比在物理教学中的应用，抛砖引玉，不当之处，请方家指正。一、类比在新授课中的应用1、通过类比，加深对规律的理解库仑在研究电荷间的作用力时也是通过与万有引力类比而发现库仑定律的，劳厄谈此问题时曾说过：“库仑假设两个电荷之间的作用力与电量成正比，与它们之间的距离的平方成反比，这纯粹是牛顿定律的一种类比。”但是进一步比较会发现

3、：①库仑定律公式和万有引力公式在表面上非常相似，表述的都是力；②万有引力公式计算的只能是引力而不是排斥的力，库仑定律公式既可以计算引力也可以计算排斥的力；③电子和质子间的万有引力比它们间库仑力（静电力）小得多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时主要考虑静电力而忽略万有引力。通过类比，容易让学生认可库仑定律，同时可以加深学生对万有引力定律的理解。2、通过类比，促进对抽象知识的理解-5-在教授带电粒子在匀强电场中的偏转时，因为学生学习过的平抛运动中的物体的运动比较具体，通过实验和对闪光照片的研究，学

4、生对平抛运动中的物体的认识比较深刻，知道处理平抛运动的问题时，一般将其分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，其根据是物体只受重力，水平方向不受力作用而做匀速直线，竖直方向没有初速度做自由落体运动。由于带电粒子摸不着看不见，学生难以形成具体的印象。如果我们将带电粒子进入匀强电场时的运动情况和受力情况与做平抛运动的物体的运动情况和受力情况进行比较，由于带电粒子所受的重力和电场力相比可以忽略，可以认为带电粒子只受电场力，而电场力和带电粒子的初速度也是垂直的，因此带电粒子的运动和平抛物体的运

5、动性质是一样的。我们把这类运动可以称为类平抛运动。因此我们可以用平抛运动的规律来解决此类问题。同时应该让学生懂得：如果我们以后再遇到新的情境、新的问题时，依然可以通过类比，用我们学过的、已掌握的知识和规律来解决新的问题。3、通过类比，加深对新知识的理解在学习磁场时可以与电场相类比，如：⑴场的产生，静电场是由静止的电荷在其周围空间产生的特殊物质，静磁场是由磁体在其周围空间产生的特殊物质；⑵场的描述，①定性描述，电场用电场线，磁场用磁感线，它们都是为形象描述场而引入的假想曲线，而不是真实存在的线，显示

6、场线分布的实验，只是模拟场线的分布，而不是证实场线的存在，都是以线的疏密程度表示场的强弱，以切线方向表示场的方向，任两条线不能相交，但静电场中的电场线是非闭合曲线而磁感线是闭合曲线；②定量描述，电场用电场强度，磁场用磁感应强度，它们都是用比值法来定义的,电场强度E=F/q,电场中某点的电场强度由电场本身决定，与该点有无电荷以及电荷受力无关，磁感应强度B=F/IL,磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与该点有无通电导线及导线受力无关；⑶场的性质，电场对放入其中的电荷有力的作用，且正负电荷在同一点受

7、力方向相反，磁场对放入其中的通电导线（磁场方向和电流方向不平行）有力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向都垂直，磁场对进入其中的运动电荷（磁场方向和运动方向不平行）有力的作用，且正负电荷在同一点沿同一方向运动是受力方向相反。二、类比在释疑和解题中的应用-5-类比不光在课堂教学中有广泛的应用，在回答学生的疑问和习题教学中还有更广阔的空间。如生物习题中有这样一道题：海水深处红藻较多，原因是紫光在海水中前进的深度大。学生就有疑问：物理老师上课时不是说，光在空气中传播，由于红光的波长较长，传播的距离远，特

8、别是在大雾的天气时现象更加明显，因此交通路口的禁行标志是红灯。这一题的答案应该是红光在海水中前进的深度大才对呀？针对这种疑问，我问他们，红光的波长较长，在空气中传播的距离远，是什么原因？进一步提示，这里考虑的是各种色光的衍射本领，而在海水中传播时，就象子弹穿入木材一样，应该考虑光的穿透本领，我们知道，子弹的动能越大，在同一木材中进入的深度就大，同样，光子的能量越大，其进入海水的深度也就越大。在物理练习中，有时一道题解起来很麻烦，但是如果我们应用类比，可以迅速得到答案。如下题例1：如