类比法在中学物理教学中的应用_物理论文

1、类比法在中学物理教学中的应用_物理论文文章摘要： 几年来的教学实践使我们认识到在物理教学中传授知识固然重要，而掌握方法可受益终身因此在教学中有意的渗透或传授物理学的研究方法，使学生受到物理学研究方法的熏陶和训练，使学生自觉不自觉地逐步掌握和运用这些方法物理学研究方法种类很多，下面我就谈一谈类比法在中学物理教学中的应用类比法是根据两个（两类）对象之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法根据事物属性之间的关系，类比法常用的有性质类比、关系类比、协变类比1性质类比是指对象各个属性之间的关系仅仅在于它们都是同一对象的属性例1在匀速圆周运动一节教学中，在建立匀速圆周

2、运动的概念时，可通过与匀速直线运动的概念类比，由学生总结出匀速圆周运动的概念建立线速度的概念时，可与匀速直线运动的定义进行类比，从而总结出线速度的定义例2 人们依据声现象的一些特性与光现象特性进行类比（见表1）例3 表1声现象具有：光现象具有直线传播直线传播反射反射折射折射干涉干涉波动的特性？所以光可能也具有波动的特性这一结论被后来的研究和实验所证实例3“多普勒效应”最初是关于声音传播的定律，多普勒把光和声进行了类比，指出“多普勒效应”不仅适用于声波，也适用于光波哈勃等天文学家根据“多普勒效应”解释了天文学上的“红移现象”进而得出宇宙大爆炸理论例4在磁场概念的引入中，教材中首先列出电场和磁场的

3、相似属性，如电荷之间有相互作用力，磁极与磁极之间也有相互作用力，电荷是同性相斥而异性相吸，磁极也是同名磁极相斥而异名磁极相吸，然后进行一系列类推：电荷周围存在电场，谁知磁极周围可能存在磁场；电荷间的作用力需电场传递，谁知磁极间的相互作用力可能也要靠磁场传递，电场是一种物质，推知磁场也是一种物质例5在讨论绕地球运行的卫星在不同轨道上运行时，机械能的大小关系，可以与原子核外电子绕原子核做圆周运动时机械能的大小进行类比（见表2）取无限远处引力势能为零，即r越大，卫星或原子核外电子的机械能绝对值越小，也就是负的越小，机械能越大2关系类比它是根据两个对象各自属性之间可能具有的相同因果关系而进行的类比推理

4、例1牛顿发现的万有引力定律，把天体力学与地上的力学统一起来，实现了物理学发展史上的第一次大综合，这其中就要应用关系类比的方法，高山上用力抛出的石头，初速度越大，则抛出越远，如果速度足够大，则石头可能绕地球运转而不落向地面，摇动系着绳子的石头，则石头可做圆周运动；而天上的月亮能作圆周运动，也可能象石头一样是受向心力作用，而这一向心力就是月亮与地球间的引力，从而导致万有引力定律的发现3协变类比它是根据两个（或两类）对象可能具有的属性之间的某种协变关系（定量的函数关系）的类比推理例1德布罗意在1924年提出物质波公式的推理过程：光具有粒子性和波动性，所以实物料子也具有粒子性和波动性：所以实物粒子也可

5、能具有方程式Ehv，hmv，此数学关系式被1927年的电子衍射实验所证实例2库仑在电磁学研究中从牛顿的万有引力定律公式Fm1m2r2中，联想到电荷之间的相互作用力也应遵从Fq1q2r2这一基本的电作用规律，于是就把库仑力的定量关系类比于万有引力公式，而得出Fq1q2r2例320世纪初，卢瑟福及其助手为了探索原子结构的奥秘，曾经做了著名的a粒子散射实验，发现原子的结构同太阳系十分相似（见表3）所以，原子也可能由电子环绕原子核构成卢瑟福于1911年提出了原子结构的“太阳系模型”假说例4根据弹簧的动力学方程Fkx和单摆的动力学方程FmgxLkx的协变关系，由于弹簧振子的运动是简谐运动，推知单摆的运动也是简谐运动以上是我在教学中用到类比法的一些例子，在物理教学中运用类比方法可以引导学生自己获