类比思想在高中物理解题过程中的应用

郭怡同

摘要：在物理学习中引入类比思想，可以有效提高学习质量和效率，对解决一些物理难题起到重要的作用。本文主要针对类比思想在高中物理解题过程的应用进行分析，提出自己的几点浅薄思考，希望给予广大高中同学以参考和借鉴。

关键词：类比思想；高中物理；解题；应用；分析

在高中阶段，物理知识具有一定的抽象性，很多物理问题在解决过程中会遇见一些困难。因此，很多同学都对物理学习产生了恐惧和厌烦的心理，影响大家物理成绩的提高。而引入类比思想解决物理问题，可以拓展解题思路，将陌生的习题与熟悉的现象进行结合与比较，进而揭开物理现象和物理过程的本质。还能够增强自身的解题能力，实现举一反三的效果。

一、类比法概述

类比法主要是根据两个系统或者两个研究对象在一些属性上的类似，而推理出相关属性的思维方法。在高中物理解题中，类比法是一种重要的推理方式，结论需要经过试验证明，类比对象所拥有的共同属性越多，那么结论就越真实可靠。在高中物理学习中，不同的问题经常会具有一定的相似度，主要包括图像以及公式上的类似。而运用类似思想探索和解决问题，就是发现其相似性，进而运用所学的知识去解决问题。类似法主要包括模型类比、方法类比、性质类比、规律类比、现象类比以及概念类比等。

二、物理知识之间的类比

1.力学问题

力学是高中物理的重要知识模块，而力学问题基本都是遵从自然规律，因此，存在较多的类比之处。例如在学习加速度这一知识点时，速度成了类比的重要因素；而在学习电容器这一知识点的时候，欧姆定律则是类比的重要参考。因此，咱们在解决物理问题的过程中，一定要抓住概念之间的关系进行类比，然后进行总结与归纳。在解题过程中，通过类比思想解决问题，进而起到良好的解题效果。

例如在解决这一力学问题的过程中：长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为12牛的物体。平衡时，绳中张力T等于多少？此题的解决思路基本为：分析各个力、画出力学图、然后列方程，类比各个计算量，然后得出正确答案。

2.物理知识模块之间的类比

在高中物理各个知识模块中，也存在一定的相似规律，例如光粒子性和小球碰撞之间都存在类比关系。又例如电荷、天体运行以及引力势能之间也存在一定的类比关系。

例如在解决这一电学问题的过程中：一个半径为R的绝缘圆形轨道，其属于水平位置，一个小球Q沿着轨道运行，小球Q带有一定的电荷，轨道平面在B点上放有电荷E，给予小球Q一个初度，其沿着圆形轨道进行匀速运动，求电荷E的数值？此题为物理知识竞赛题，具有一定的解决难度，如果同学用常规的解决方式难以有效解决此题，因此，同学要通过光学原理和力学进行类比进行求解，并且在解决此题的过程中，培养自身的类比思想。

3.学科之间的类比

例如下题：地球围绕着太阳做匀速圆周运动，由于太阳中所产生的核反应使其发光，而太阳自身的质量也在持续变小。通过上述条件可以推理出，在未知年后，太阳与地球之间的运动情况是？

这道题的关键条件是如果太阳质量是恒定不变的，那么太阳所带给地球的引力就不会变化。而太阳质量持续在变小，那么引力就会一直变小，如果引力要比向心力小，那么地球就会脱离目前运行的轨道。因此，在未知年后，太阳与地球之间的运行半径会越来越大。

而通过类比思想，我们也可以对此题进行有效解决。在化学课堂中，我们学过比较镁和钠的半径，知道原子半径主要是由原子核到核外电子间的距离所决定的。因此，在解决这问题的时候就变得十分容易了，我们可以将太阳类比为原子核，而将地球类比为核外电子，如果原子核的质量变小，那么半径就会变大，所以两者之间的运动情况是运行半径越来越大。通过将物理学科与化学学科之间的类比，可以轻松解决这一问题，而不用传统的解决方式进行推导，避免出现思维混乱的情况，因此，运用学科之间的类比可以有效解决物理习题，进而在强化自身物理解题能力的同时，还可以巩固其他学科的知识。

三、培养类比思维需要注意的问题

我们在解题中运用类比思维的时候，一定要注意类比对象之间的联系，不能为了类比而去类比，要注重两者之间的相似性以及差异性，进而避免踏進机械类比的误区。同时，我们在类比过程中，要尽量将生活中常见的物理现象和概念与问题进行类比，将陌生的习题变得更加熟悉。

总而言之，在物理学习中运用类比思想，可以将陌生的习题变为我们熟悉的题目，并且将复杂的思维过程简单化，在提高解决问题效率的同时，还可以锻炼自身的思维能力。同时，在物理解题过程中有意识地培养自己类比思维，也可以让物理知识呈现系统化，让各个知识点之间的联系更加明确和顺畅，进而提高解题的效率。在高中物理学习中，类比思维具有十分广泛的应用范围，我们不仅在解题中可以使用，同时在课堂学习中也可以使用，将熟悉概念与陌生概念开展类比，也可以拉近我们与物理知识的距离，进而提高学习效率。

参考文献：

[1]杨春发. 数学思想在高中物理解题中的应用[J]. 数理化学习（高中版），2015，01：22-24.

[2]单蕾，高祥. 类比思想在高中物理解题过程中的应用[J]. 中学物理，2015，17：80-81.endprint