高中物理教學類比法運用思索

時間:2022-05-30 09:38:00

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高中物理教學類比法運用思索

高中物理普遍被學生認為是很抽象、很枯燥的一門學科,導致學生聽物理課就像聽天書一樣.想要解決這一問題,則需要物理教師學會調(diào)節(jié)課堂氣氛,在物理教學中靈活運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,使學生對物理產(chǎn)生興趣,提高教學效果.

1類比法在高中物理規(guī)律、概念、公式中的應(yīng)用

學習新的物理概念、物理規(guī)律等知識的時候,運用新舊知識進行類比既可以使學生對舊知識進行復習,又可以讓學生容易理解新學到的知識,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.

學生在學習物理概念時教師可以運用類比法,例如:可以將感應(yīng)電動勢與加速度進行類比,因為感應(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,因此這樣進行類比可以加深學生對新知識的理解.學生在學習物理規(guī)律時教師可以運用類比法,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)系進行類比,因為電場力做功等于電勢能增量的負值,重力做功等于重力勢能增量的負值.學生在學習物理公式時教師可以運用類比法,例如:萬有引力和庫侖定律二者的表達式進行類比F=Gm1m2r2與F=kQ1Q2r2,前者適用于2個質(zhì)點,后者適用于2個點電荷,而且都是平方反比的規(guī)律.又比如學生在學習牛頓第二定律的時候,學生對加速度和力的關(guān)系理解得不好,教師可以運用比喻類比使學生對其形象的認識,可以把加速度和力的關(guān)系比喻為如影隨形,因為二者是同時產(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.在物理教學中這樣運用類比法,不僅可以使學生加深對知識的記憶,還能激發(fā)學生的求知欲望.

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,還能在解決物理習題的時候加以應(yīng)用,物理的解題過程實際上就是構(gòu)建物理模型的過程,當我們在物理習題中遇到新的模型時,就覺得好難,不容易解決,其實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行類比,找出他們的相同點和不同點,從而構(gòu)建出新的物理模型,使物理習題簡單化、明了化,同時提高學生的解題能力.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(不計重力)從兩板左側(cè)中點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.

(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍.

(3)求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度.

此題中粒子在2個極板間電場中的運動和重力場中的平拋運動相類似.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,O點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,講解習題時也可以應(yīng)用.它可以使學生比較容易理解抽象的物理概念和物理規(guī)律,讓學生學習物理覺得輕松、愉悅,同時還使學生學習物理的興趣和積極性加強,提高了教學效果.