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比法在物理中的应用

2023-03-21 08:35:17 收藏本文下载本文

“陈昂不会上岸”通过精心收集，向本站投稿了8篇比法在物理中的应用，下面是小编整理后的比法在物理中的应用，欢迎您阅读，希望对您有所帮助。

比法在物理中的应用

篇1：比法在物理中的应用

比法在物理中的应用

类比――是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中，最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明，往往发端于类比，类比被

誉为科学活动中的“伟大的引路人”，是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证，但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此，作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”，类比法在物理教学中有着广泛的应用。

一、新、旧知识类比

物理学是自然科学中的一门基础科学，它不仅有一定的知识内容，而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比，给学生以启示，使学生易于掌握新知识，同时也巩固了旧知识。

如在学习静电场一节内容中，“电场”概念的建立是极为重要的，但由于此概念比较抽象，学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比：地球周围存在着重力场，地球上所有物体都处于重力场中，都受到了地球的作用――重力。同样，电荷的周围存在着电场，电场对处于其中的电荷有电场力的作用，（如：点电荷间的库仑力的作用）。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能，引导学生总结出，检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比，相当于在新旧知识间架起了一座桥梁，让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。

又如：场强E和电势U这两个描述电场的.物理量，E、U与检验电荷q有无关系呢？而牛顿第二定律M=F/a，当物体受到的合外力为零时，物体产生的加速度也为零，但物体的质量为一定值；再有，欧姆定律中R=U/I，若电阻不接入电路中，U、I均为零，但电阻R却一定。究其原因，盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比，使学生顿悟：E、U是描述电场本身性质的物理量，电场是客观存在的，与检验电荷无关，而定义式：E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的。

二、生活经验与物理规律的类比

学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比，可启发学生的思维，调动学生学习的积极性，培养学生在生活中观察和分析事物的能力。

如讲电势差时，可用瀑布来作为例子，瀑布的水量越大，落到底部的动能越大；而瀑布落差越大，落到底部的动能也越大，动能是由重力势能转化获得的，即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出：电势能与电荷量和电势差有关：ε=qu

介绍弹簧振子的振动时，振子向平衡位置方向运动为变加速运动，学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象，可用人的身高增长作类比：人从出生到成人，其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段，其身高增长速度将逐渐减慢，但人的身高却仍在继续增高，只是增高变缓了，而并非人越长越短。当身高停止增长，人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解：加速度在减小，只意味着速度的增量在逐渐的减少，但物体的速度值却在增加，为变加速运动。

三、相关学科知识与物理知识的类比

自然科学分科庞杂，物理只是众多学科之一，可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比，帮助他们理解一些物理现象和物理过程。

如讲解饱和汽，学生往往认为达到饱和状态时，液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比：当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时，相同时间内进出细胞膜的水分子数相等，为一动态平衡。学生可从类比中得出结论：密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时，单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等，也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少，汽分子数不再增加。

又如，学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构，知道了物质不灭定律，类比就可以知道电荷守恒定律。

这样类比，可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法，既加强了各学科间的横向联系，又激发了学生学习的兴趣；既降低了某些物理新知识的教学难度，又增强了学生学好物理的信心。

综上所述，类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在使用类比方法时，要注意各种不同事物之间的差异和区别，在引进新概念、新规律时，应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样，才能使学生更好地理解所学习的内容，启发学生的思维和加深对学习内容的理解，在教学中起到举一反三的好效果。

篇2：控制变量法在物理中的应用

控制变量法在物理中的应用

根据研究目的、运用一定手段（实验仪器、设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程，在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。

自然界发生的各种现象往往是错综复杂的，并且被研究对象往往不是孤立的，总是处于与其他事物和现象的相互联系之中，因此影响研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是控制变量的方法。

例如在研究气体的温度、体积、压强这3个状态变量之间的关系时，必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。在进行观察时，首先把研究对象限定为一定质量的气体，然后研究在温度恒定的条件下，它的体积跟压强的关系，得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积（或压强）保持不变，研究它的压强跟温度的关系（或体积跟温度的关系），便得出了查理定律了（或盖・吕萨克定律）。这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律，为建立理想气体模型、推导理想气体状态方程提供了可靠的`实验依据。

在研究物体的加速度跟所受的外力和物体质量的关系时，也采用了控制变量的方法。如先研究物体质量不变时，在大小不同的外力作用下，物体的加速度跟外力的关系；再研究在相同大小的外力作用下，物体的加速度跟质量的关系。这就是著名的牛顿第二定律。

自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系，这是一种研究问题的科学方法。

例如物体吸收热量温度会升高，温度升高多少是由多个因素决定的，跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。在研究时，可以先使一些因素保持不变，如在物质相同、质量相同的情况下，观察物体温度升高跟所吸收热量的关系；接着再研究同种物质，不同质量的物体吸收相等热量时，温度升高跟质量的关系等等，从而得出物体温度升高跟所吸收的热量、物体的质量和组成物体的物质性质的关系。控制变量的科学方法在物理学的研究中是经常使用的。

这个实验是按以下步骤进行的：

先把容器A浸没在冰水混和物中，这时容器A中的空气温度为0℃，调节压强计右臂的位置，使两臂内水银面位于同一高度，这时容器A中的空气压强就等于大气压强，记下压强计左臂内水银面的位置B，这就是0℃时容器A内空气体积V0的一个标记[图2－8(a)]。

然后将烧杯中的冰水混和物倒去，换成热水，经搅拌器搅拌后，读取热水温度，即为容器A中空气的温度。容器A中的空气受热后压强增大，体积也变大，这时压强计两臂内的水银面的高度差并不表示气体体积不变时的压强增加量，必须提起压强计的可动臂(右臂)，使左臂内水银面回到位置B，增大容器A内空气的压强，以保持原来的空气体积V0，这时，压强计两臂内的水银面的高度差将变大，读出这一高度差h，如图2－8(b)所示，就可根据p=p0+ρgh，算出这一温度下容器A中空气的压强。

实验时每一次改变热水温度后，都必须重新调节压强计可动臂的高度，使容器A中的空气体积保持不变，并应记录每一次改变温度后，容器中空气的温度值和相应的压强值。

查理用各种气体进行实验，结果表明，一定质量的各种气体在体积不变时，温度升高(或降低)1℃，压强的增加量(或减小量)等于

篇3：比较法在物理中的应用

比较法在物理中的应用

物理学科与其它各门学科一样，都有一系列作为理论出发点的基本概念，和由推理形式导出的定律理论。物理学在自己的发展过程中要求物理思维要有严密的逻辑性，要符合逻辑规律。物理思维的方法很多，这里仅就其中最典型的，最常用的比较法来结合物理学的实际来讨论。

一、比较法

“比较”是人们常用的思维方法，是找出事物之间的差异点和共同点的思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，提示事物的本质和区别。人们认识事物往往是从区别事物的本质特征开始的。而要区别就要有比较，有比较才有鉴别。事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性。现象上的同一和差异一般来说是容易识别的，而本质上的同一和差异就不那么容易识别。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性，运用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解，尤其在复习课上运用，能使知识融会贯通，开拓学生的思维，并培养学生的知识迁移能力。在物理教学中，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异，在物理教学中运用比较法常有以下几种情况。

首先，是用“比较”引入新概念。有些物理概念间有许多相似之处，讲解一些概念之后，另一些概念可用比较法引入，使教学难度降低，并能把规律提示出来。例如：“动量”和“动能”这两个概念，它们都是用来描述机械运动的物理量，都是与物体质量和物体运动速度有关的物理量。这些是它们的共同点。然而，在本质上它们又有着质的差异，动量是以机械运动形式来量度机械运动的，动能是以机械运动转换为一定量的其它能量的能力来量度机械运动的。下面我们从物理学的角度来比较它们的差异。

1．动能：Ek= mv2 标量；

动量：P=MV 矢量；

2．动能是机械能的一种形式；

动量是机械运动量的量度；

3．动能遵从动能定理：W=△EK，力的空间积累效应；

动量遵从动量定理：I=△P，力的时间积累效应；

4．动能守恒不一定动量守恒，比如：在光滑水平面上作匀速圆周运动的物体；

动量守恒不一定动能守恒，比如：非弹性碰撞的系统。

再例如势能，中学阶段学习了重力势能，弹性势能，分子势能和电势能。由于重力和弹力做功现象较常见，因此重力势能和弹性势能讲解比较容易，但分子势能和电势能较抽象，教学中可以在讲了重力势能以后，运用比较的方法将电势能引入；讲解了弹性势能后，将分子势能引入。这样讲解可达到事半功倍的效果。一一对应的比较使学生能较快的在原有重力势能概念的基础上把电势能的概念建立起来，并进一步指出这些共同之处还反映了存在于保守力场中所有势能的共同性质，即势能的共同特点。同时在比较相同之处还指出它们的不同，由于电荷有正负之分，所以电荷受力的方向可以与电场相同，也可以相反。即电荷沿电场方向运动时，电势能可能增加，也可能减少；而质点受重力方向总是竖直向下，因此，重力势力总是沿重力方向减小。

其次，用“比较”可以深化概念。在上新课时，知识往往比较分散，复习课上教师要帮助学生通过比较，把一些有内在联系的知识串联起来，以深化概念。例如在讲解了“动量，冲量”和“功和能”后，可向学生提问：第二章中讲述了两组物理量，动量和动能、冲量和功。前一组都是描写物体“运动量”的大小，与质量及速度有关，是状态量。后一组冲量是描写力对时间的积累效应的过程量，功是描写力对位移积累效应的过程量。

再次，用“比较”区分概念。有些相反性质的物理概念也可用比较法讲解，着重区分两个概念的相异之处，抓住事物个性加以区别，从而分清概念。在电磁学中应用左，右手定则往往会引起混淆。教师在评讲时要比较异同。着重突出应用条件上的差异，以免弄错。左右手定理有许多类同之处，在应用时分别伸开左右手掌，并拢四指，拇指与四指垂直；表示的物理也类同：磁感线穿过手心，四指指向表示电流方向，拇指表示受力运动的方向。用左手还是用右手判定，关键不在于求哪个量的方向，而在于条件。即导线中电流与导线运动方向的因果关系，若是由于导线中有了电流在磁场中受力运动，那么不论是求磁场方向，电流方向还是导线受力运动方向，都应用左手定则。若是由于导线切割磁感线运动而产生电流，则不论求磁场方向，电流方向还是导线运动方向，都应用右手定则。差异就在于因果关系。抓住关键就能正确运用。

另外，将物理概念与生活知识相比较。有些物理概念看似深奥难懂，若将其与一些生活常识相比较，则能起到化难为易的较果。如在讲解电场强度定义时，检验电荷放入电场中，与某一点受力来说是定律，并可定义为电场强度，它是电场的属性，与是否放入电荷及电荷的电量大小无关，对这一点，学生不容易理解。这里不妨举一例：把这一定义与铅笔单价相比。购买铅笔的.单价不变，而且单价与购买的支数无关，与是否购买也无关，这是铅笔本身价值的反映。这是常识所能理解的。将电荷电量与支数相比，受力与付款相比。电量越大受力越大，但二者之比不变，它是电场属性。放入电荷只是让其表现出来而已。

总之，通过这样的比较和思索，学生豁然开朗，较快的接受了新概念。可见运用“比较法教学”对解决教学难点是很有益处的。

比较法教学对于学生的概念学习有所帮助，比较实验可以加强直观教学，有助于学生建立概念，理解规律，突破难点，因此对比实验在物理教学中被广泛应用，在教学中，如何运用好对比实验是物理学者值得研究的问题。

首先，运用对比实验引入新课，激发学生的学习兴趣。教师从启发性对比实验开始引入新课，不但能激发学生强烈的求知欲，引起学生浓厚的学习兴趣，而且有利于向学生显示新课题的目的性。例如，

在讲解“短路”概念时，可利用图一所示的对比实验。先断开K2，闭合K1，使学生看到L正常发光，电流表发生偏转。然后再闭合K2，比较两次实验的结果。自然引出“短路”的概念。这样，即使没有进行公式的推导，学生也不会感到抽象，为学生准确的掌握“短路”概念打下基础。

其次，用比较的方法可以放大感知的微观变化，提高实验的可见度。有些物理现象观察起来不明显，尤其是在演示实验时，很难使全体学生都看到实验现象，这时运用对比实验对微量变化进行“放大”，往往可以大大提高实验的可见度，也能大大提高实验的可信度。例如，为了证明大气压的存在，可在一只塑料杯子里盛满水，用纸片把杯口盖严，用右手手指按住小圆孔，在杯口向上时的塑料杯里盛满水，用纸片把杯口盖严，左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下，放开左手后，纸片不会掉下来，杯子里的水也不会流出来（如图二）。这时，学生可能认为“纸片是被粘住了”，然后老师掉按住小圆孔的右手指，结果纸片掉下来了，水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的对比，使学生观察到两次实验中纸片都与水接触，所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解。提高了“大气压存在”这个结论的可信度。再如，演示双金属片的实验时，在对双金属片的一面加热以后，要把双金属片翻转过来，再对另一面加热。若只对其中一面加热，如果金属片向下弯曲，学生可能认为这是下面的金属片受热多，膨胀大引起的，若正反两面各烧一次，结果都向铁片的一面弯曲，这样通过两次实验的对比，有力的说明了双金属片的弯曲是由于铜片膨胀较大。

另外，运用“同时比较”的实验，可以提高课堂效益。例如，在研究单摆振动的周期时，教材介绍了三“差时比较”的对比实验。这些实验虽然使学生反复练习了振动周期的测定，但每次测出至少要3到4分钟，共需20多分钟。这样，单摆这节就不可能用一个课时完成。若运用下列三对“同时比较”的对比实验问题就迎刃而解了。

1、取两个摆长相同、摆球相同的单摆，同时在不同的偏角下（偏角小于5º）摆动，可看到两个单摆是同步进行的。如图三（a）。

2、取两个摆长相同、质量不等的单摆，同时在相同的偏角下（偏角小于5º）摆动，可看到两单摆是同步进行的，如图三（b）。

3、取两个摆长不同的单摆。同时开始摆动，可以看到摆长短的单摆摆动快而且周期小。如图三（c）。

通过改进无需做6次实验，只需做3次就可以了。且每次实验无需测出单摆的周期，这样不需10分钟就可以得出结论。因此用“同时比较”实验，大大提高了课堂效益，且现象直观，可比性强。

最后，可以通过比较来验证理论推理，做好新旧知识的衔接，促进知识的正迁移。例如：把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后，接入220V的电路中，判断这两种情况哪个灯泡较亮？根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些，即使老师通过分析和讨论得出串联时40W较亮，并联时100W的较亮。但仍有一部分同学对分析感到不可靠，但如果我们通过可控实验来进行对比，学生就会信服了。

同样，利用比较也可以防止知识的负迁移。例如：高一学生在学习力的分解时，由于受到初中物理“动滑轮的拉力是重物和滑轮总重的一半”的影响，他们会认为：“向上的两个拉力之和一定等于向下的总重”。为了解决这个问题，可利用如图四所示的对比实验，第一次将线沿竖直方向挂（如图甲），此时两弹簧秤所示的拉力之和等于总重，第二次拉开一定角度（如图乙），此时两弹簧秤所示的拉力之和远大于总重。通过对比实验，使学生懂得了结论的适用条件，有效的防止了知识的负迁移。

总之，在物理教学中适时的运用“比较”法，对教学难点的突破和对教学重点的突出，有非常重要的作用，能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观。

篇4：比较法在物理中的应用

一、比较法

“比较”是人们常用的思维方法，是找出事物之间的差异点和共同点的`思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，提示事物的本质和区别。人们认识事物往往是从区别事物的本质特征开始的。而要区别就要有比较，有比较才有鉴别。事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性。现象上的同一和差异一般来说是容易识别的，而本质上的同一和差异就不那么容易识别。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性，运用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解，尤其在复习课上运用，能使知识融会贯通，开拓学生的思维，并培养学生的知识迁移能力。在物理教学中，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异，在物理教学中运用比较法常有以下几种情况。

1．动能：Ek= mv2 标量；

动量：P=MV 矢量；

2．动能是机械能的一种形式；

动量是机械运动量的量度；

3．动能遵从动能定理：W=△EK，力的空间积累效应；

动量遵从动量定理：I=△P，力的时间积累效应；

4．动能守恒不一定动量守恒，比如：在光滑水平面上作匀速圆周运动的物体；

动量守恒不一定动能守恒，比如：非弹性碰撞的系统。

[1] [2] [3]

篇5：类比法在初中物理教学中的应用论文

类比法在初中物理教学中的应用论文

论文摘要：类比是萌发科学猜想和假设的一个重要方法，它是根据两种事物在某些方面的相同或相似，推理出他们在其他方面可能相同或相似的一种逻辑思维形式，是使人在思想上确定事物间异同关系的思维过程。在初中物理教学中运用类比法教学可以指导学生理解物理概念，掌握物理规律，有助于引导学生对所学知识进行总结，使学习成为学生自主积极参与的活动，利于发挥学生的主观能动性和发展学生思维能力。在初中物理教学中运用类比法教学，让学生理解物理概念，掌握物理规律。

论文关键词：类比法物理教学

一、类比已有知识

在学习中，巧妙运用已学知识类比，不仅使学生复习巩固了所学知识，而且使学生在新旧知识类比中加深对学习内容的理解，开拓思路，激发了学生自主学习的兴趣，利于开发学生的创造性思维。如学习功率概念时，可以通过学生已有的速度概念形成过程进行类比：要比较运动快慢可用相等时间比路程，也可用相等路程比时间，但在时间和路程都不等时怎样比较快慢？就要看单位时间内通过路程的多少，从而定义了速度。要比较做功快慢可用相等时间比做功多少，也可用做相同的功比较所用的时间，在时间和功的多少都不等时，看单位时间内所做的功多少而定义了功率。初中物理中压强、密度等概念均采用了类似比值法定义的。再如：将分子动能和势能与物体的动能和势能类比；将判断磁场存在的方法与用转换法判断电流的存在方法类比等。通过类比使学生领略“类比”这一科学方法，并引导学生自主发现探索新旧知识间的横向联系，从而更好地理解和掌握新知识。

二、类比生活体验

学生在日常生活中积累了一定的生活经验，用学生身边的事例进行类比，活化学生头脑中贮存的生活信息，可调动学生学习的积极性和主动性，利于培养学生在生活中观察和分析问题的能力。如把电流与生活中水流比较，从系统结构、能源作用、形成原因、流动方向、强度大小等方面类比，促进知识的正迁移。再如把照相机成像的原理与人的眼睛类比；把声波与学生熟悉的水波和弹簧中产生疏密波类比。这样的类比将抽象知识用形象事物来理解，能发挥学生的主观能动性，学生遇到新的概念和事物能自主作类比分析，既能激发学习兴趣，又进行科学思维和方法的训练，丰富了学习内容。

三、类比其它学科

用学生已学过的其它学科知识进行类比，活化学生头脑贮存的知识信息，使学生能动地认识、理解并掌握知识，让学生在学习知识的同时，提高获取知识的能力，掌握科学的思维方法。如欧姆定律变形公式R=、密度公式=、串并联电路中电压、电流分配规律等公式与数学函数关系式进行类比找出异同，公式中的R与等，它们反映的`都是物体本身的物理属性，与公式中其它物理量无关，类同于数学函数关系式中的常数K。这样类比加深了对物理公式的意义理解，还可避免物理公式数学化。再如把物理图象与数学函数图像类比；凸透镜、凹透镜的外形特点类比于字凸凹形状；量筒、量杯的刻度特点类比于筒中的“同”刻度均匀和杯中的“不”刻度不均匀。这样类比，易于使学理解和掌握知识，逐渐形成知识网络，并能有效探索获取新知识，有利于培养学生理解能力、思维能力、分析归纳能力和学生创造性思维能力。

四、类比实物模型

把物理知识与实物模型相类比，把抽象事物赋予间接的直观形象，把研究对象具体化，可使学生抓住知识的本质特征，对知识有更全面、更深刻的理解和把握。如在学习“电磁感应现象”时，由于学生的空间想象能力不强，对导体是否做切割磁感线运动感到难以判断，教学中把磁感线与一根根拉紧的棉线相类比，导体类比于一把刀，导体在磁场中运动就相当于刀子在棉线中运动，只要刀子的运动中能切断棉线，导体就在做切割磁感线运动，这样学生就容易理解和掌握了。再如把分子间作用力与距离的关系与弹簧分子模型类比；影响电阻大小的因素长度、横截面积和材料与人走路的道路长、宽、路面结构材料类比；把气体、液体、固体分子结构和体积、形状与学生放学、课间、上课的三种形态相类比等；这样用具体的、有形的、学生熟知的事物和模型来类比说明哪些抽象、无形的、陌生的事物，通过借助于比较熟悉的事物特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象某一特征，为学生知识建构提供支持条件和认知工具与策略，使学生学得轻松愉快、理解更深刻，利于学生逐步形成自己的思维模式，增强学生自主学习物理的意识和能力。

类比法还有发现功能，可使知识条理化，能分清概念和规律之间的相似和差异，从而发现新问题，发展新知识。法拉第就是通过了解奥斯特发现电流能产生磁场、磁铁能磁化铁性物质、电和能使导体感应电流，进行逆向思维、类比推理和探索研究，发现了电感应现象。在初中物理教学中运用类比法，既增强了知识间的横向联系，又激发了学生学习的兴趣，增强了学生学好物理的信心，调动了学生主动探求新知的积极性，同时，对培养学生理解能力、思维能力和创新意识大有裨益。

【参考文献】

[1]何文峰.浅析物理规律教学[J]．，（03）.

篇6：控制变量法在化学中的应用

控制变量法在化学中的应用

重庆市丰都县第二中学校郑君

控制变量是科学研究中的重要方法，其基本思路是：假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响，为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响，以及可能产生怎样的影响，可以控制除A以外的B、C、D、E等因素，使之保持恒定，然后仅改变因素A一个量，通过对比在A的不同情况下（如A1、A2），观察实验对象的变化情况。如果存在变化，则说明A因素有影响，而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果，由此完成实验对象中对A因素的探究。对其他B、C、D、E等因素的探究则依此类推。控制变量法在化学探究实验应用极其广泛。教师在教学中要充分利用教材资源，逐步向学生渗透控制变量研究的思想，并使学生掌握这种研究方法。

一、控制变量法在化学探究实验中的的应用

下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。

1.确立探究对象（因变量）及其可能的影响因素（自变量）

运用控制变量法首先需要明确探究的对象（因变量）和可能的影响因素（自变量）这两个要件。确立探究对象相对容易，往往比较直接，一般就在探究的课题之中。但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易，这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。对于这个要件，我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考，而后提出可能对探究对象产生影响的因素。

2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案

探究反应物浓度对反速率的影响，我们可以把原教材中的实验改为探究实验。给学生提供化学反应原理和用品，让学生自己来设计方案。

3.实施实验方案

根据讨论形成的实验方案，组织学生分组完成探究实验。观察实验现象，整理实验数据并得出结论。

探究温度对反应速率的影响可同理进行。

二、控制变量法在化学解题中的应用

1.控制变量法在化学平衡图像题中的应用

在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）＋B（g）xC（g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）

A.P3＞P4，y轴表示B的转化率

B.P3＜P4，y轴表示B的体积分数

C.P3＞P4，y轴表示混合气体的密度

D.P3＜P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量

根据化学平衡移动原理可知，对于气相反应，在没有加入反应物或生成物的情况下，使化学平衡发生移动，从而导致C的体积分数发生改变的因素有反应温度、反应前后气体计量数之和不等的气相反应的压强。由于温度和压强这两个因素都会对题中C%产生影响，因此我们在分析的时候就要在控制一个条件不变的情况下分析另一因素的影响。分析图Ⅰ：在a、b、c三条线中，a、b线温度相同，因此是在控制温度不变的情况情研究压强的影响。a、b线中由b线比a线开始的一段斜率大，因此P2大于P1，再由平衡时C的含量P2大于P1，得知加压平衡向右移动，因此X的值为1。同理，可以分析出T1大于T2，且正反应为放热反应。然后看图Ⅱ，看自变量对因变量的影响。要研究温度对y的影响，就要就在同一压强下来观察，我们只看p3或P4线，可以得出，温度越高y越少，然后结合前面分析出的该反应正反应是放热反应，升温平衡逆向移动，因此y只能表示的是B的'转化率、混合气体的平均摩尔质量；然后在此基础上再分析压强对y的影响，我们得控制在同一温度下来研究，在图Ⅱ上作一等温辅助线，若y表示B的转化率，因为正反应为气体减小的的反应，加压B的转化率才会增加，则压强应为P3＞P4。若 y轴表示混合气体的平均摩尔质量，加压y值（混合气体的平均摩尔质量）才会增加，则压强应为P3＞P4。因此应选A。

2.解化学反应速率题

某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有相同大小和多少、且过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

请完成此实验设计，其中：V1=__________，V6=__________，V9=__________；

本题是研究CuSO4的用量对氢气生成速率的影响，因此就要控制Zn的表面积（题目已告诉相）硫酸溶液的浓度这两个变量，即是使A、B、C、D、E、F组实验中混合溶液的硫酸的浓度相同。因些，一是所加硫酸的物质的量要相同，二是混合溶液的体积要相同，所以V1、V2、V3、V4、V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20mL。因此V6为10，V9为17.5。