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时间:2018-11-14
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1、对比思维在物理教学中的渗透 所谓对比,就是将两种或两种以上的事物放在一起加以对照,以揭示事物之间的共性和差异,进而更好地认清事物的本质.对比在物理教学中具有极其重要的地位与作用.正如教育家乌申斯基所说:“对比是一切理解和一切思维的基础.”开普勒曾说:“我重视对比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密.”康德曾说:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,对比这个方法往往能指引我们前进.” 物理概念、物理规律、物理模型等所反映的事物本质特征往往隐蔽在非本质特征之中,因此,学生对相近、相关、相似的物理概念、物理规律、物理模型等往往不加区分.运用对比
2、,有利于加深学生对物理概念、物理规律、物理模型等本质特征的理解;也有利于厘清学生对物理概念、物理规律、物理模型间的区别.正如著名学者张光鉴所说:“研究事物的异中之同,能使千头万绪的现象变得简明、清晰;而研究事物的同中之异,又能使我们看到事物间那种关系的多样性、灵活性,使我们的头脑不僵化……并且能提高我们的预见性、创造性,少走弯路,起到事半功倍的作用.”本文就电场与磁场的相关问题作一对比分析. 1物理概念的对比5 物理概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象.物理概念的理解与掌握直接关系到物理知识的构建,进而影响到整体网络知识结
3、构的构建与拓展.电场强度与磁感应强度是电、磁场中最重要的两个物理概念.为更好地对它们加以区分和联系,最好的方法就是通过对比. 表1电场强度与磁感应强度的对比物理概念1电场强度E1磁感应强度B共性1引入的意义1电场的强弱与方向1磁场的强弱与方向定义的方式1比值定义法1比值定义法矢标性1矢量1矢量异性1方向1正电荷的受力方向表达式1E=F1q (电荷任意放置)11.小磁针N极的受力方向 2.小磁针静止时N极指向 3.与试探电流元受力方向垂直B=F1I?L(电流元垂直放置)B=f1q?v(运动电荷垂直进入)B=Φ1S(线圈垂直放置)表2电场力与洛伦兹力、安培
4、力的对比物理概念1电场力1安培力1洛伦兹力异性1表达式1F电=qE1F安=BIL1f洛=qvB适用条件1与电荷运动状态无关1B⊥I1B⊥v方向判断1与正电荷受力方向相同1左手定则1左手定则做功情况1与电势差有关1可以做功、可以不做功1永不做功表3电场线与磁感线的对比物理概念1电场线1磁感线共性异性1引入的意义1形象描述电场的强弱与方向1形象描述磁场的强弱与方向能否相交1不能相交1不能相交疏密程度1越密,越大;越疏,越小1越密,越大;越疏,越小是否真实存在1假想曲线1假想曲线切线方向1电场强度的方向1磁感应强度的方向是否闭合1不闭合曲线1闭合曲线走向1从正电荷出
5、发,终止于 负电荷或者无穷远处 从无穷远出发,终止于负电荷1外部:N极到S极 内部:S极到N极2物理规律的对比5 物理规律是物理现象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映,是物理概念发展和深化的必然结果.物理规律是物理知识结构体系的枢纽.规律教学是中学物理教学的核心任务.机械能守恒定律与动能定理在电、磁场中扮演着十分重要的角色.洛伦兹力与电场力的做功特点也就备受关注.如果通过精选例题,运用对比,可使学生更加清晰地认识到它们之间的差异. 例1如图1所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左、右两端点等高,分别处于沿
6、水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点,则下列说法中正确的是 A.两个小球到达轨道最低点的速度vMFN C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处 解析在磁场中,带正电小球在运动过程中机械能守恒,重力势能全部转化为动能,在电场中,机械能不守恒,重力势能部分转化为动能,部分转化为电势能,故vM>vN,A选项错误;根据牛顿第二定律,B选
7、项正确;带电小球滑到圆弧同一高度,根据动能定理,在磁场中的速率大于电场中的速率,在弧长相等的前提下,平均速率大的时间小,故C选项错误;根据机械能守恒定律,D选项正确.5 点评对比思维在试题中体现得淋漓尽致,堪称绝妙.四个选项从不同的角度进行了鲜明对比,涉及到A选项中最低点速度的对比,就是洛伦兹力做功与电场力做功特点的对比;B选项中对轨道压力的对比,就是在最低点洛伦兹力方向的对比;C选项中变速圆周运动运动时间的对比,就是在弧长相等的前提下平均速率的对比,最终还要还原到洛伦兹力与电场力做功特点的对比;D选项中能否到达另一端最高处的对比,也是洛伦兹力与电场力做功特
8、点的对比. 3物理模型的对比 物理
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