類比法在高中物理學(xué)習(xí)中的運(yùn)用

王鼎霄

(山東省沂源縣第一中學(xué)高三17班 256100)

類比思維是“根據(jù)兩個(gè)具有相同或相似特征的事物間的對(duì)比，從某一事物的某些已知特征去推測(cè)另一事物的相應(yīng)特征存在的思維活動(dòng).”一方面，類比就是進(jìn)行知識(shí)的聯(lián)想，由新知識(shí)的學(xué)習(xí)勾起學(xué)生對(duì)已經(jīng)掌握舊知識(shí)的回憶；另一方面，類比就是對(duì)具有相同性質(zhì)的知識(shí)進(jìn)行對(duì)比分析，從中找出其中的異同，從而進(jìn)行新知識(shí)性質(zhì)的分析和猜測(cè)，既模仿又創(chuàng)新.因此，我們可以結(jié)合物理知識(shí)，從以下幾個(gè)方面運(yùn)用類比學(xué)習(xí)方法：

一、知識(shí)點(diǎn)類比學(xué)習(xí)

高中物理的知識(shí)點(diǎn)有很多類似或是相同的因素，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候可以對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行類比學(xué)習(xí)，這樣往往會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果.比如教材中有很多物理公式都是y=x/z型，諸如：v=s/t，R=U/I，C=Q/U等，我們?nèi)绻麑?duì)這些知識(shí)點(diǎn)單獨(dú)地學(xué)習(xí)，會(huì)造成時(shí)間的浪費(fèi)，因此我們可以在掌握了其中一個(gè)知識(shí)點(diǎn)以后，采用類比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)它們的一些共同特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)探究，更能起到舉一反三，以點(diǎn)帶面的效果，從而深入的掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，有效的辨別知識(shí)點(diǎn)的異同，達(dá)到高效學(xué)習(xí)的目的.

比如，在進(jìn)行“電容”學(xué)習(xí)的時(shí)候，高中物理中電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，與Q、U并沒有直接關(guān)系，這就和電阻的性質(zhì)一樣，與電壓和電流無(wú)關(guān)，是物體本身具有的性質(zhì).這個(gè)如何才能理解的透徹呢？我們可以將容器和電容器進(jìn)行類比，我們知道容器的大小與所裝的水沒有關(guān)系，水裝的越多，水就越深.這樣電容器好比是“水容器”，電荷好比是“水”，電荷越多，電容器兩極板間的電壓就越大，因此可以很簡(jiǎn)單的理解電容和Q、U無(wú)關(guān)，只與電容器的板間距離，正對(duì)面積相關(guān)了.

二、物理模型的類比

在高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和物理實(shí)際問題的解決過(guò)程中，常常會(huì)用到物理模型，尤其是一些對(duì)象模型.通過(guò)物理模型可以忽略一些與研究對(duì)象關(guān)系不大的因素，從而突出探究的主要因素，起到更好的學(xué)習(xí)和探究效果.如果我們對(duì)物理學(xué)習(xí)中涉及到的每一個(gè)模型都進(jìn)行分析和構(gòu)建，將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，降低我們的學(xué)習(xí)效率.因此，我們可以將一些具有相同屬性的物理模型放在一起運(yùn)用類比思想進(jìn)行分析與推斷，常?？梢赃_(dá)到令人滿意的效果.

三、運(yùn)用類比解決問題

學(xué)習(xí)的最終目的是進(jìn)行問題的分析和解決，通過(guò)類比思想的運(yùn)用，可以有效的實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)“遷移”，從而達(dá)到高效解決問題的目的.通往類比方法的運(yùn)用，可以將物理問題的特征提煉出來(lái)，與原型進(jìn)行對(duì)比分析，從而找出解決問題的捷徑，優(yōu)化解題思路，既能避免陷入“題海戰(zhàn)術(shù)”的困境，也能不斷提升試題的解答速度，從而提高學(xué)習(xí)效率.在高中物理試題中，許多試題的思路和方法比較類似或是相近，我們只要掌握了最基本的方法，通過(guò)類比，其他與這類知識(shí)相關(guān)的問題就能熟練的解決了.類比可以加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系，幫助我們構(gòu)建起一個(gè)完整的物理知識(shí)體系，同時(shí)將知識(shí)之間的異同清晰的展示出來(lái)，可以拓展我們的思維，啟迪我們的智慧，巧妙的運(yùn)用類比法可以讓物理學(xué)習(xí)更加的簡(jiǎn)單高效.

例題 如圖所示的光滑凹球面物體下端固定，球面半徑為R，現(xiàn)在將一個(gè)小球從凹球面上的C點(diǎn)由靜止釋放，已知C點(diǎn)與凹球面最低點(diǎn)P的垂直距離為H，那么小球從開始運(yùn)動(dòng)到第二次通過(guò)P點(diǎn)的時(shí)候用了多長(zhǎng)時(shí)間？如果在以加速度為a向上勻加速運(yùn)動(dòng)的火箭中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，所求的時(shí)間是否相同，為什么？

本題是一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)問題，如果用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析和解決，由于小球做變速的曲線運(yùn)動(dòng)，很難將時(shí)間和機(jī)械能聯(lián)系起來(lái)，將會(huì)使問題復(fù)雜化.因此，我們可以將小球的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和單擺運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比，便可以將小球的運(yùn)動(dòng)看成單擺運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行分析.

通過(guò)類比，可以將高中物理知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行正確而巧妙的應(yīng)用，既可以將物理知識(shí)融匯貫通，形成整體的知識(shí)體系，也能拓展我們的思維，開闊我們的物理視野，在學(xué)習(xí)和探究中進(jìn)行知識(shí)的“遷移”，對(duì)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，從而達(dá)到優(yōu)化解題思路，加快解題速度，提高解題正確率的效果.

總之，類比思想是我們進(jìn)行高中知識(shí)學(xué)習(xí)的有效方法，我要根據(jù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行類比思想的運(yùn)用，建立起新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，掌握知識(shí)的異同點(diǎn)和細(xì)節(jié)，從而更能掌握知識(shí)的本質(zhì).除了本文中所提到的類比方法外，在高中物理學(xué)習(xí)中還可以進(jìn)行圖像類比、因果類比、規(guī)律類比等，從不同的層面和角度進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，更有利于不斷地提升我們的思維能力和創(chuàng)新能力，從而提高物理成績(jī).