类比方法在物理学研究中的作用及其局限性

 类比的概念物理学发展中的大量事实表明:类比是一种极其重要的研究方法,很多定律公式都是通过类比方法得到的。那么,什么是类比?金岳霖在《形式逻辑》中说,类比法就是在观察到两个或两类事物在许多属性上都相同时,便推出它们在其他属性上也相同。其思路是:已知A与B有共同的属性a1,a2,a3,…an,并且已知A有属性b1,b2,b3,…bn,由此推出B也具有属性b1,b2,b3,…bn。这一诠释稍嫌狭隘,事实上在物理学的发展过程中,很重要的一种类比还应包括数学形式的类比,即根据两个体系一部分性质的相似性推出它们所适用公式的相似性。     

用类比法来探究图像中“面积”的应用

类比法是中学物理教学中常用的一种基本方法,它是根据两个对象在某些属性或关系上相似而推出它们在另一个属性或关系上也可能相似的一种推理形式.在教学中,类比法不仅体现在概念、原理的理解上,而且也体现在解题应用上.下面就用类比法来探究图像中"面积"的应用.     

类比教学与思维品质

类比是思维的一种重要形式．物理教学中巧用类比,能达到启迪、训练、优化学生思维品质的目的,有“减负增能”之功效．本文就类比方法的应用,谈谈浅见．１物理教学中常用的类比方法１．１简单共存类比 是以简单共存关系作为推理中介的一种类比．这种,共存关系,就是类比对象的各个属性．例如,在讲授原子核裂变时,可以通过介绍历史上对这一问题的发现过程来启迪学生的思维．１９３８年,物理学家弗利胥受玻尔在原子核研究中提出的“液滴模型”的启发,把原子核想象为水滴,并从水滴破裂想象铀核的分裂．这个类比关系可表示如下：１．２…     

类比法讨论有阻力的弹簧振子振动

类比是把未知的陌生的事物(研究对象)对比熟悉的事物(类比对象)，然后依据两个对象之间存在着的某种类似或相似的关系，从已知对象具有某种性质推出未知对象应具有的相应性质．     

类比、比喻和比较在物理学中的应用举例

 类比法也称类比推理,即根据两个对象某些属性的相同,推出它们的其他属性也可能相同的间接推理。类比推理包括横向类推和纵向类推。     

在物理教学中培养学生的联想思维能力

联想思维是由一事物推测到与之关联的另一事物.这两种事物往往有着因果关系、类同关系、等效关系、互逆关系等等.以下谈谈在物理教学中培养联想思维的几种方法.1　因果联想因果联想是利用事物间的因果关系来进行联想的一种思维活动.自然界中许多事物之间,存在着因果关系,当我们     

运用类比方法进行多题归一的习题教学

物理习题教学是高中物理教学中的重要环节之一,是教学效果反馈的重要渠道。本文尝试在培养学生聚合性思维的基础上,利用现象类比、模型类比、协变类比等类比方法,通过多题归一的习题教学,使习题教学达到触类旁通、举一反三的效果,从而提高习题教学的有效性。     

类比法解题教学一例

类比法解题教学一例杨振威（北京工业大学北京１０００２２）（收稿日期：１９９６－０２－０１）类比法是根据两个对象在某些方面相同或相似，推知它们在其它方面也可能相同或相似的一种逻辑方法．该法要求将两个对象做出较全面和系统的比较．故广义而言也可称为比较法．...     

初探在万有引力教学中对学生类比思维的培养

类比思维方法是将两个以上事物进行比较,找出事物之间的类似之处,然后再据此推出它们在其他地方的类似之处,或综合它们的特征进行类比.在科学史中,有不少重要的科学理论,都是通过类比推理建立起来的,如分子电流假说,麦克斯韦电磁理论,牛顿万有引力定律等.     

两电容与两电感分别连接前后能量变化的类比分析

本文从电学中两个具有初始电压的电容连接前后的能量变化出发,类比地讨论了磁学中两个具有初始电流的电感连接前后的能量变化,并分析了初始电压及初始电流的方向对其能量损失的影响,从而从本质上加深对电磁现象的认识.     

物理学中的直觉思维方法

 自然界中不确定性事物及随机仍然现象的存在决定了直觉思维的存在。直觉思维不受某种固定逻辑模式限制,具有鲜明的自由性和创造性,常常成为提出物理学新思想新理论的重要手段。一、想象想象是一种高级形态的认知心理过程,它既具有常规思维所具有的概括性特征,又具有非常规思维所不具有的形象性特征。想象就科学探索而言,是指人们在某些科学事实和已知知识的基础上,让思维自由神驰,通过构思出未知对象的鲜明形象,从而领悟事物的本质和规律的思维过程。想象具有的基本特征及其在物理学发展中的作用体现在以下两点：１．形象性。它是探索者对头脑中储存的事物的特征和信息的一种形象性描写或艺术夸张,是形象思维的结果。     

逆向思维巧应用--匀变速直线运动实例

匀变速直线运动是一种常见而又重要的运动,它分为匀加速和匀减速运动两类,而这两类运动又存在互为可逆的规律,对其逆向思维,在处理某些问题时十分方便. 例如 正过程:坡顶上以10m/s的初速度匀加速行驶的汽车,下坡时获得0.2m/s2加速度,经10s钟汽车正好行至坡底,求汽车到达坡底速度和坡路长.     

浅谈物理模型的构建

“建模”就是将研究的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化、类比等方法形成物理模型．它是一种科学思维方法，通过对物理现象或物理过程进行“去粗取精”、“去伪存真”的处理，从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律，使问题的处理大为简化，如质点、点电荷、单摆、光线等是对物理对象的“建模”，匀速直线运动．简谐振动等是对物理过程的“建模”．     

圆柱及切割圆柱低Mach数绕流气动声辐射

以柱体绕流声辐射为研究对象,探讨低Mach数流动气动声定量预测方法。首先,理论分析Lighthill声类比理论与基于流体动力学压力对时间求导的扰动分离模型之间内在联系。其次,利用计算流体动力学对圆柱及其尾部切割后的亚临界流态绕流进行二维数值求解,分析两种湍流模型的流场计算效果。最后,分别使用声类比理论FW-H方程及扰动分离模型进行柱体绕流气动声辐射定量预测,分析声指向性及频谱特性。数值结果表明声类比理论与扰动分离模型预测的声辐射频谱相似,但前者的幅值略高;圆柱尾部切割使尾流脉动增强,导致声辐射变大。     

从惠更斯的遗憾说开去——类比法浅议

 在长达200多年的有关光的本质问题的争论中,17世纪末牛顿的微粒说和惠更斯的波动说之争是众所周知。惠更斯利用类比法,将光波类比为声波,提出了光也“像声音一样”,是以“波的形式来传播的”。为此,他建立了惠更斯原理,并用波动说的理论解释了光的反射、折射和双折射,在光的本质这一重大课题上取得了重要的进展。但是惠更斯的光的波动说并未战胜牛顿的微粒说而确立其地位,除了某些方面的原因外,一个重要的原因就是惠更斯在应用类比法时,没有意识到光波与声波之间的一个根本差异:偏振性。声波是纵波,无偏振性,而光波是横波,具有偏振性。     

多种方法解决追及问题

追及问题就是一个物体追赶另一个物体的运动,在追赶过程中,可能追上也可能追不上.若能追上,就是两物体在同一时刻到达同一位置;若追不上,两物体间可能有最大或最小间距.所以在解决追及问题时应注意两个运动的时间关系和位移关系.     

问题驱动法走出“超重与失重”思维误区

“超重与失重”作为人教版新教材必修一“运动和力的关系”最后一节,既是对牛顿运动定律的进一步深化应用,也是必修二“万有引力与航天”的重要铺垫.但许多高一学生在学习本节的过程中,由于未重视超重失重物理规律的应用前提,过度依赖推论,忽略力与运动关系本质,最终导致思维定势而陷入学习误区.通过问题驱动的方式,对超重失重具体物理情境设置问题,引导学生走出3类思维误区.     

模型类比在物理学习中的作用浅析

类比在教学论方面有两个重要职能——探索的职能和解释的职能。从这两个功能出发,类比的目的大致有二:一是运用已经认识的物理现象和规律通过类比去探求待认识的物理现象和物理规律,彰显类比探索职能;二是把众多的物理现象、规律及解题思路、方法进行类比,掌握它们之间的普遍联系以及各自的特殊性,从而加深理解,融会贯通,彰显类比的解释职能。在     

“电磁学”教学可巧用类比法

在物理教学中,有些物理概念和规律具有某些相似性,隐藏着某些一致性的规律．在讲解一些概念后,另一些概念可用类比的方法引入,或者把新知识与旧知识进行比较,找出异同之处,增强学生的理解和记忆．这不仅有利于学生对新知识的学习,还有利于学生对较复杂的物理过程和抽象的物理概念的理解．更重要的是它能帮助学生寻求思维的线索,培养学生丰富的想象力和逻辑推理能力．     

DC SQUID 中电感不对称性对I-V特性曲线的效应

DC SQUID的I-V曲线依赖于穿过它的外加磁通,在不同的给定磁通下DC SQUID具有一组I-V曲线.在某些有关DC SQUID的实验中,发现在两个不同给定磁通下,相应的两条I-V曲线不再象通常那样呈现准平行的特点,而是具有一个或几个交点.本文的计算表明,如果DC SQUID具有的电感不对称程度较为显著时,确实会出现上述实验现象.这是一种造成上述实验结果的可能解释.