類(lèi)比思想在高中物理解題過(guò)程中的應(yīng)用

郭怡同

摘要：在物理學(xué)習(xí)中引入類(lèi)比思想，可以有效提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，對(duì)解決一些物理難題起到重要的作用。本文主要針對(duì)類(lèi)比思想在高中物理解題過(guò)程的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出自己的幾點(diǎn)淺薄思考，希望給予廣大高中同學(xué)以參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：類(lèi)比思想；高中物理；解題；應(yīng)用；分析

在高中階段，物理知識(shí)具有一定的抽象性，很多物理問(wèn)題在解決過(guò)程中會(huì)遇見(jiàn)一些困難。因此，很多同學(xué)都對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生了恐懼和厭煩的心理，影響大家物理成績(jī)的提高。而引入類(lèi)比思想解決物理問(wèn)題，可以拓展解題思路，將陌生的習(xí)題與熟悉的現(xiàn)象進(jìn)行結(jié)合與比較，進(jìn)而揭開(kāi)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的本質(zhì)。還能夠增強(qiáng)自身的解題能力，實(shí)現(xiàn)舉一反三的效果。

一、類(lèi)比法概述

類(lèi)比法主要是根據(jù)兩個(gè)系統(tǒng)或者兩個(gè)研究對(duì)象在一些屬性上的類(lèi)似，而推理出相關(guān)屬性的思維方法。在高中物理解題中，類(lèi)比法是一種重要的推理方式，結(jié)論需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，類(lèi)比對(duì)象所擁有的共同屬性越多，那么結(jié)論就越真實(shí)可靠。在高中物理學(xué)習(xí)中，不同的問(wèn)題經(jīng)常會(huì)具有一定的相似度，主要包括圖像以及公式上的類(lèi)似。而運(yùn)用類(lèi)似思想探索和解決問(wèn)題，就是發(fā)現(xiàn)其相似性，進(jìn)而運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決問(wèn)題。類(lèi)似法主要包括模型類(lèi)比、方法類(lèi)比、性質(zhì)類(lèi)比、規(guī)律類(lèi)比、現(xiàn)象類(lèi)比以及概念類(lèi)比等。

二、物理知識(shí)之間的類(lèi)比

1.力學(xué)問(wèn)題

力學(xué)是高中物理的重要知識(shí)模塊，而力學(xué)問(wèn)題基本都是遵從自然規(guī)律，因此，存在較多的類(lèi)比之處。例如在學(xué)習(xí)加速度這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，速度成了類(lèi)比的重要因素；而在學(xué)習(xí)電容器這一知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，歐姆定律則是類(lèi)比的重要參考。因此，咱們?cè)诮鉀Q物理問(wèn)題的過(guò)程中，一定要抓住概念之間的關(guān)系進(jìn)行類(lèi)比，然后進(jìn)行總結(jié)與歸納。在解題過(guò)程中，通過(guò)類(lèi)比思想解決問(wèn)題，進(jìn)而起到良好的解題效果。

例如在解決這一力學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中：長(zhǎng)為5米的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4米的兩桿頂端A、B。繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤。它鉤著一個(gè)重為12牛的物體。平衡時(shí)，繩中張力T等于多少？此題的解決思路基本為：分析各個(gè)力、畫(huà)出力學(xué)圖、然后列方程，類(lèi)比各個(gè)計(jì)算量，然后得出正確答案。

2.物理知識(shí)模塊之間的類(lèi)比

在高中物理各個(gè)知識(shí)模塊中，也存在一定的相似規(guī)律，例如光粒子性和小球碰撞之間都存在類(lèi)比關(guān)系。又例如電荷、天體運(yùn)行以及引力勢(shì)能之間也存在一定的類(lèi)比關(guān)系。

例如在解決這一電學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中：一個(gè)半徑為R的絕緣圓形軌道，其屬于水平位置，一個(gè)小球Q沿著軌道運(yùn)行，小球Q帶有一定的電荷，軌道平面在B點(diǎn)上放有電荷E，給予小球Q一個(gè)初度，其沿著圓形軌道進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，求電荷E的數(shù)值？此題為物理知識(shí)競(jìng)賽題，具有一定的解決難度，如果同學(xué)用常規(guī)的解決方式難以有效解決此題，因此，同學(xué)要通過(guò)光學(xué)原理和力學(xué)進(jìn)行類(lèi)比進(jìn)行求解，并且在解決此題的過(guò)程中，培養(yǎng)自身的類(lèi)比思想。

3.學(xué)科之間的類(lèi)比

例如下題：地球圍繞著太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于太陽(yáng)中所產(chǎn)生的核反應(yīng)使其發(fā)光，而太陽(yáng)自身的質(zhì)量也在持續(xù)變小。通過(guò)上述條件可以推理出，在未知年后，太陽(yáng)與地球之間的運(yùn)動(dòng)情況是？

這道題的關(guān)鍵條件是如果太陽(yáng)質(zhì)量是恒定不變的，那么太陽(yáng)所帶給地球的引力就不會(huì)變化。而太陽(yáng)質(zhì)量持續(xù)在變小，那么引力就會(huì)一直變小，如果引力要比向心力小，那么地球就會(huì)脫離目前運(yùn)行的軌道。因此，在未知年后，太陽(yáng)與地球之間的運(yùn)行半徑會(huì)越來(lái)越大。

而通過(guò)類(lèi)比思想，我們也可以對(duì)此題進(jìn)行有效解決。在化學(xué)課堂中，我們學(xué)過(guò)比較鎂和鈉的半徑，知道原子半徑主要是由原子核到核外電子間的距離所決定的。因此，在解決這問(wèn)題的時(shí)候就變得十分容易了，我們可以將太陽(yáng)類(lèi)比為原子核，而將地球類(lèi)比為核外電子，如果原子核的質(zhì)量變小，那么半徑就會(huì)變大，所以?xún)烧咧g的運(yùn)動(dòng)情況是運(yùn)行半徑越來(lái)越大。通過(guò)將物理學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的類(lèi)比，可以輕松解決這一問(wèn)題，而不用傳統(tǒng)的解決方式進(jìn)行推導(dǎo)，避免出現(xiàn)思維混亂的情況，因此，運(yùn)用學(xué)科之間的類(lèi)比可以有效解決物理習(xí)題，進(jìn)而在強(qiáng)化自身物理解題能力的同時(shí)，還可以鞏固其他學(xué)科的知識(shí)。

三、培養(yǎng)類(lèi)比思維需要注意的問(wèn)題

我們?cè)诮忸}中運(yùn)用類(lèi)比思維的時(shí)候，一定要注意類(lèi)比對(duì)象之間的聯(lián)系，不能為了類(lèi)比而去類(lèi)比，要注重兩者之間的相似性以及差異性，進(jìn)而避免踏進(jìn)機(jī)械類(lèi)比的誤區(qū)。同時(shí)，我們?cè)陬?lèi)比過(guò)程中，要盡量將生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象和概念與問(wèn)題進(jìn)行類(lèi)比，將陌生的習(xí)題變得更加熟悉。

總而言之，在物理學(xué)習(xí)中運(yùn)用類(lèi)比思想，可以將陌生的習(xí)題變?yōu)槲覀兪煜さ念}目，并且將復(fù)雜的思維過(guò)程簡(jiǎn)單化，在提高解決問(wèn)題效率的同時(shí)，還可以鍛煉自身的思維能力。同時(shí)，在物理解題過(guò)程中有意識(shí)地培養(yǎng)自己類(lèi)比思維，也可以讓物理知識(shí)呈現(xiàn)系統(tǒng)化，讓各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系更加明確和順暢，進(jìn)而提高解題的效率。在高中物理學(xué)習(xí)中，類(lèi)比思維具有十分廣泛的應(yīng)用范圍，我們不僅在解題中可以使用，同時(shí)在課堂學(xué)習(xí)中也可以使用，將熟悉概念與陌生概念開(kāi)展類(lèi)比，也可以拉近我們與物理知識(shí)的距離，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率。

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