賴陽(yáng)鳳
摘 要:所謂比較,就是將客觀事物中發(fā)現(xiàn)和分析出來(lái)的個(gè)別部分或某些特性,加以研究對(duì)比,以確定事物之間相同點(diǎn)和相異點(diǎn)的思維方法。有比較才能進(jìn)行鑒別,根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彼此有某種聯(lián)系的事物進(jìn)行分析,就事物的實(shí)質(zhì)進(jìn)行比較,在學(xué)習(xí)和工作都有重要意義。
關(guān)鍵詞:初中物理;教學(xué);比較法;應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)08-085-01
在物理教學(xué)中應(yīng)用比較法,辨析它們的共同點(diǎn)和差異性,是幫助學(xué)生理解、鞏固、深化概念、開(kāi)拓學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生能力最有效的措施。筆者下面對(duì)比較法在教學(xué)中的應(yīng)用,談?wù)剛€(gè)人粗淺的看法。
一、比較法可使學(xué)生真正理解概念,靈活運(yùn)用概念
一個(gè)物理概念的表達(dá)式中,包含了定義方式、物理意義、及單位等內(nèi)涵。將表達(dá)式間進(jìn)行橫向比較,能促使學(xué)生記憶概念、活化概念和深化概念。有些物理概念間有許多相似之處,從相似概念的比同中,讓學(xué)生了解和學(xué)會(huì)形成概念的某些方法。例如,速度概念的表達(dá)式V=S/t和功率的表達(dá)式P=W/t相比較,它們都反映了另一物理量變化快慢的共同特征;它們的單位都是由另外兩個(gè)物理量的單位復(fù)合而成。另外,象密度、電阻、比熱等概念,從公式上都可看出,對(duì)同一物質(zhì)來(lái)說(shuō),它們的比值都一個(gè)“常數(shù)”,反映著物質(zhì)本身的屬性。這可消除諸如“電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻為零”、“一杯水比熱(密度)比半杯水的比熱(密度)大”等之類(lèi)的錯(cuò)誤。
二、在“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”中驗(yàn)證理論
有一些理論知識(shí)如果僅僅通過(guò)公式進(jìn)行推導(dǎo),得出結(jié)論,那么即使教師在臺(tái)上講得頭頭是道,學(xué)生還是會(huì)一知半解,深表懷疑。例如:把兩只標(biāo)有“220V、40W”和“220V、60W”字樣的白熾電燈分別進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)后,接入220V的電路中,判斷這兩種情況哪個(gè)燈泡較亮?根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生肯定認(rèn)為100W的燈泡較亮一些,即使老師通過(guò)分析和討論得出串聯(lián)時(shí)40W較亮,并聯(lián)時(shí)60W的較亮。但仍有一部分同學(xué)對(duì)分析感到不可靠,但如果我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)比,學(xué)生就會(huì)信服了。
三、應(yīng)用“比較法”進(jìn)行知識(shí)遷移
物理問(wèn)題一般都是模型化的,思維定勢(shì)對(duì)解決同種模型的問(wèn)題確實(shí)能起到的積極作用.然而對(duì)相似模型問(wèn)題,思維定勢(shì)經(jīng)常使同學(xué)們“誤入歧途,上當(dāng)受騙”.所以我們一定要把相似模型放在一起進(jìn)行比較,進(jìn)而克服由一種物理模型所形成的思維定勢(shì)對(duì)相似物理模型所起的負(fù)遷移作用.
例、封閉形容器內(nèi)裝有一定量的水如圖3甲所示,現(xiàn)將容器倒過(guò)來(lái)放置如圖3乙所示,問(wèn)水對(duì)容器底部的壓力怎樣變?(圖略)
解析 容器倒置后,水的深度h增加,由可判斷出壓強(qiáng)變大,即p甲>p乙,設(shè)容器底面積分別為S甲、S乙,則水對(duì)容器底部的壓力分別F甲=p甲S甲,F(xiàn)乙=p乙S乙。
由于p乙>p甲,而S乙
由力學(xué)知識(shí)知道:F=pS=ρghS,由于ρ和g沒(méi)有變化,所以液體對(duì)容器底部的壓力總等于以容器底面積為底,深度為高的柱形液柱的重力.倒置前如圖4甲所示,水對(duì)容器底部的壓力等于abcd框內(nèi)水柱重力,這個(gè)重力大于原有的水重;倒置后如圖4乙所示,水對(duì)容器底部的壓力小于容器內(nèi)原有水重.如圖4所示,由此可知,倒過(guò)來(lái)放置時(shí),水對(duì)容器底部壓力減小.
壓強(qiáng)具有p=和p=ρgh兩個(gè)公式.同學(xué)們?cè)趯?duì)公式進(jìn)行遷移使用前,必須首先明白這兩個(gè)公式在使用上是有一定條件的.一般情況下,前者主要用于固體壓強(qiáng)計(jì)算;后者主要用于液體壓強(qiáng)計(jì)算.因?yàn)闊o(wú)論是固體還是液體,都要涉及物體本身或容器的形狀問(wèn)題.如果固體本身或者容器的形狀是規(guī)則圖形,例如長(zhǎng)方體、正方體或則圓柱體等,那么兩個(gè)公式可以隨意使用,否則就不能混用.
四、應(yīng)用“比較法”巧解相關(guān)習(xí)題
比較法在初中物理解題中有很多應(yīng)用.比較方法的應(yīng)用離不開(kāi)分析和綜合.沒(méi)有分析,就沒(méi)有比較的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),就沒(méi)有比較的各個(gè)方面;沒(méi)有綜合,就沒(méi)有比較的結(jié)果,就不能將比較內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)形成結(jié)論.正因?yàn)楸容^與分析綜合有密不可分的關(guān)系,它才是思維的基礎(chǔ),使它在物理解題中有廣泛的應(yīng)用。
運(yùn)用比較法解決物理問(wèn)題應(yīng)該注意:有些現(xiàn)象中條件的改變,只使這一現(xiàn)象發(fā)生量的變化,如歐姆定律中電壓、電阻的變化,只是使電流發(fā)生數(shù)值的變化;而有些現(xiàn)象中因?yàn)橐粋€(gè)條件的改變,將發(fā)生質(zhì)的改變,如交、直流發(fā)電機(jī)模型,就因?yàn)槟承┙Y(jié)構(gòu)的不同,導(dǎo)致外電路得到的電流在本質(zhì)上有很大的差異。
例如圖(略)所示,L1、L2、L3分別標(biāo)有“220V,40W”“220V,25W”“220V,60W”的字樣,現(xiàn)將它們按圖示方式連接在220V電路中,問(wèn)哪盞燈最亮?哪盞燈最暗?
解析 電燈的亮暗情況是由實(shí)際功率的大小決定的,這里就要比較實(shí)際功率的大小。
由公式P=可知,在電壓相同時(shí),功率跟電阻成反比;由公式P=I2R可知,在電流相同時(shí),功率跟電阻成正比.本題除了靈活運(yùn)用公式外,還要確定比較的基準(zhǔn)點(diǎn),從而弄清誰(shuí)最亮誰(shuí)最暗。
由已知條件可確定L1、L2、L3的電阻R1、R2、R3的大小關(guān)系是R2>R1>R3,因L1、L3并聯(lián),兩端電壓相同,可直接利用公式P=比較實(shí)際功率的大小關(guān)系是P3>P1,L1、L3并聯(lián)部分的總電阻R并小于L2的電阻R2,而通過(guò)R2的電流與通過(guò)L1、L3的總電流相等,由P=I2R可知L2的實(shí)際功率比L1、L3的總功率還要大,當(dāng)然也就比L3的實(shí)際功率大了,即P2>P3,這樣就判斷出P2>P3>P1,故原題答案是L2最亮,L1最暗。
恰當(dāng)、靈活、準(zhǔn)確地應(yīng)用“比較法”,是提高物理學(xué)習(xí)質(zhì)量、提升學(xué)習(xí)能力的重要手段。它不僅可以使物理知識(shí)和物理規(guī)律的密切聯(lián)系,而且可以讓同學(xué)們?cè)诒容^中更深刻、更容易地掌握知識(shí),對(duì)學(xué)習(xí)難點(diǎn)、重點(diǎn)的突破都有非常重要的作用。