比较法在中学物理教与学中的应用

比较法在中学物理教与学中的应用比较法，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质。比较法的应用对学生理解物理概念、认清物理过程、掌握物理规律都具有比较好的效果。也可以使学生容易接受物理新知识，更好地渗透物理思维，更好地体会物理的学习方法，更好地应用物理知识解决实际问题。一、比较法在物理概念教与学中的应用物理概念的学习在中学物理教与学中十分重要，物理概念涉及力、热、电、光、声各个领域，内容多而广，掌握物理概念教与学的一般方法，对物理学习有很大帮助。如物理概念中速度与加速度的比较。速度、加速度的比较速度加速度物理意义表示物体运动快慢的物理量表示物体运动速度变化快慢的物理量定义位移s与发生这段位移所用时间t的比值速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间t的比值定义式tsvtvvtvat0单位的得来位移的单位与时间的单位之比，m/s速度的单位与时间的单位之比，m/s2单位意义如2m/s的意义，表示物体1s内通过的位移为2m如2m/s2的意义，表示物体1s内速度的改变量为2m/s通过比较可以看出，物理概念的的学习中呈现很多的相似，这些相似在其它物理概念教与学中也会出现。如果我们在物理概念教学过程中引导学生建立学习物理概念应从引入、物理意义、定义、定义式、单位的得来以及单位意义的模型学习方式，有利于学生对物理概念的掌握与理解。同时培养学生的自学能力。在物理概念学习过程中，有时还会对这个概念进一步分类，如对力的学习中，我们将根据力的性质把力分成重力、弹力、摩擦力。三种性质力的比较重力弹力摩擦力产生原因由于地球的发生弹性形变两个物体相互接触并挤压，当吸引而使物体受到的力的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用它们沿接触面发生相对运动（相对运动趋势）时，每个物体的接触面都会受到对方作用的阻碍相对运动（相对运动趋势）的力三要素大小G=mg用弹簧称测量弹簧弹力：F=Kx可用平衡力法求动摩擦力：F=uN可用平衡力法求方向竖直向下接触面：垂直面线绳：沿线绳方向与相对运动方向（相对运动趋势）相反作用点重心接触点、面上接触面上应注意的问题物体所受到的重力不就是地球对物体的引力物体的重心不一定位于物体上弹力的大小不一定等于引起形变物体的重力摩擦力既可是动力，也可是阻力滑动摩擦力方向不是与物体运动方向相反，而是与物体间相对运动方向相反物理概念教与学中，还会有一些非常相似的一些物理概念。如位移与路程比较项目位移路程区别定义物体空间位置变动的大小和方向物体运动轨迹的长度矢量标量（1）是矢量，有大小和方向（2）由起始位置到末位置的方向为位移的方向（3）这一矢量线段的长度为位移的大小（4）运算遵循平行四边形定则（1）是标量，只有大小，没有方向（2）物体运动轨迹的长度，即为路程的大小（3）运算遵循算术法则图示（曲线运动）物体由A点到B点有向线段的大小和方向表示质点的位移物体由A点运动到B点，弧AB轨迹的长度即为质点的路程联系都是长度单位，国际单位都是米（m）都是描述质点运动的物理量对于单方向直线运动来讲，位移的大小与路程相等ABAB物理概念分类和相似概念教与学过程中，通过比较掌握它们的异同，让学生深刻理解物理概念。同时引导学生比较法模型建立的应用。二、比较法在物理规律教与学中的应用物理规律的学习是中学物理教与学中重点和难点，学好物理规律对物理过程的分析有很大的帮助。对物理知识的应用有很好的指导作用。例如牛顿第二定律与动量守恒定律比较牛顿第二定律动量守恒定律得出实验实验内容物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变公式maF合PP22112211vmvmvmvm应用条件系统不受外力或所受外力之和为零实用范围宏观低速物体自然界普遍适用通过比较可以看出，物理规律的的学习中呈现很多的相似，这些相似在其它物理规律教与学中也会出现。如果我们在物理概念教学过程中引导学生建立学习物理规律应从得出、内容、公式、应用条件、实用范围的模型学习方式，有利于学生对物理规律的掌握、理解与应用，有效提高学生学习效率。在物理规律学习过程中，对同一类型进行比较，如对牛顿三定律的比较。牛顿三个运动定律的区别与联系牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律区别公式maF合FF意义加深了对力的认识，指出了力是物体运动状态发生改变的原因，即力是产生加速度的原因揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、质量、加速度的定量关系提示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系研究方法根据理想实验归纳总结得出，不能直接用实用控制变量法研究F、m、a之间的关系，由实际现象归纳总结得出，可用验验证可用实验验证实验验证联系牛顿三个定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础，由实验总结得出。物理规律教与学中，还会有一些非常相似的一些物理规律。如作用力和反作用力与二力平衡比较内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互储存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以不是同性质的力大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上物理规律类型和相似规律教与学过程中，通过比较掌握它们的异同，让学生深刻理解物理规律。同时引导学生比较法模型建立的应用。三、比较法在物理过程教与学中的应用力学所说的过程称为运动，如匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动。描写物理现象变化过程的数学解析式就是过程方法，牛顿运动定律描写匀变速直线运动规律的运动学三个公式等，过程物理模型也可用图形直观地表示出来。自由落体运动平抛运动概念物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动特点初速度：0加速度：g水平初速度：0v竖直加速度：g运动时间t后速度：gtvt位移：221gth水平位移（射程）：tvx0竖直位移：221gty位移：2222041tgtvs水平速度：0vvx竖直速度：gtvy速度：220gtvv速度方向θ为与x轴的夹角：xyvvtg轨迹与图象轨迹图象：直线速度—时间图象：轨迹图象：抛物线索在时刻t的速度矢量图水平分速度0vvx竖直分速度gtvy比较法在物理教与学过程中应用十分广泛，运用比较法能有效地培养学生发现问题的能力，分类比较能力，归纳总结能力。也能有效地运用于其它学科的学习。tvotgg