类比法在高中物理学习中的运用

2018-12-27 08:31王鼎霄
数理化解题研究 2018年34期
关键词:球面小球电容器

王鼎霄

(山东省沂源县第一中学高三17班 256100)

类比思维是“根据两个具有相同或相似特征的事物间的对比,从某一事物的某些已知特征去推测另一事物的相应特征存在的思维活动.”一方面,类比就是进行知识的联想,由新知识的学习勾起学生对已经掌握旧知识的回忆;另一方面,类比就是对具有相同性质的知识进行对比分析,从中找出其中的异同,从而进行新知识性质的分析和猜测,既模仿又创新.因此,我们可以结合物理知识,从以下几个方面运用类比学习方法:

一、知识点类比学习

高中物理的知识点有很多类似或是相同的因素,我们在学习的时候可以对物理知识点进行类比学习,这样往往会取得良好的学习效果.比如教材中有很多物理公式都是y=x/z型,诸如:v=s/t,R=U/I,C=Q/U等,我们如果对这些知识点单独地学习,会造成时间的浪费,因此我们可以在掌握了其中一个知识点以后,采用类比的方法进行学习,通过它们的一些共同特点来进行知识点探究,更能起到举一反三,以点带面的效果,从而深入的掌握各个知识点,有效的辨别知识点的异同,达到高效学习的目的.

比如,在进行“电容”学习的时候,高中物理中电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,与Q、U并没有直接关系,这就和电阻的性质一样,与电压和电流无关,是物体本身具有的性质.这个如何才能理解的透彻呢?我们可以将容器和电容器进行类比,我们知道容器的大小与所装的水没有关系,水装的越多,水就越深.这样电容器好比是“水容器”,电荷好比是“水”,电荷越多,电容器两极板间的电压就越大,因此可以很简单的理解电容和Q、U无关,只与电容器的板间距离,正对面积相关了.

二、物理模型的类比

在高中物理知识的学习和物理实际问题的解决过程中,常常会用到物理模型,尤其是一些对象模型.通过物理模型可以忽略一些与研究对象关系不大的因素,从而突出探究的主要因素,起到更好的学习和探究效果.如果我们对物理学习中涉及到的每一个模型都进行分析和构建,将会花费大量的时间,降低我们的学习效率.因此,我们可以将一些具有相同属性的物理模型放在一起运用类比思想进行分析与推断,常常可以达到令人满意的效果.

三、运用类比解决问题

学习的最终目的是进行问题的分析和解决,通过类比思想的运用,可以有效的实现物理知识“迁移”,从而达到高效解决问题的目的.通往类比方法的运用,可以将物理问题的特征提炼出来,与原型进行对比分析,从而找出解决问题的捷径,优化解题思路,既能避免陷入“题海战术”的困境,也能不断提升试题的解答速度,从而提高学习效率.在高中物理试题中,许多试题的思路和方法比较类似或是相近,我们只要掌握了最基本的方法,通过类比,其他与这类知识相关的问题就能熟练的解决了.类比可以加强知识之间的联系,帮助我们构建起一个完整的物理知识体系,同时将知识之间的异同清晰的展示出来,可以拓展我们的思维,启迪我们的智慧,巧妙的运用类比法可以让物理学习更加的简单高效.

例题 如图所示的光滑凹球面物体下端固定,球面半径为R,现在将一个小球从凹球面上的C点由静止释放,已知C点与凹球面最低点P的垂直距离为H,那么小球从开始运动到第二次通过P点的时候用了多长时间?如果在以加速度为a向上匀加速运动的火箭中进行此实验,所求的时间是否相同,为什么?

本题是一个往复运动问题,如果用机械能守恒定律进行分析和解决,由于小球做变速的曲线运动,很难将时间和机械能联系起来,将会使问题复杂化.因此,我们可以将小球的往复运动和单摆运动进行类比,便可以将小球的运动看成单摆运动来进行分析.

通过类比,可以将高中物理知识串联起来,进行正确而巧妙的应用,既可以将物理知识融汇贯通,形成整体的知识体系,也能拓展我们的思维,开阔我们的物理视野,在学习和探究中进行知识的“迁移”,对知识进行创新应用,从而达到优化解题思路,加快解题速度,提高解题正确率的效果.

总之,类比思想是我们进行高中知识学习的有效方法,我要根据学习的内容进行类比思想的运用,建立起新旧知识之间的联系,掌握知识的异同点和细节,从而更能掌握知识的本质.除了本文中所提到的类比方法外,在高中物理学习中还可以进行图像类比、因果类比、规律类比等,从不同的层面和角度进行物理知识的学习,更有利于不断地提升我们的思维能力和创新能力,从而提高物理成绩.

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