時間：2023-03-06 15:56:23
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[關鍵詞]物理教學 電磁學 電磁場 電路
物理教材中所闡述的內容主要是經典物理學的基礎知識，這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎上，以力學、電磁學為重點。本文就電磁學部分的教學談談自己的觀點。
一、電磁學的知識體系
電磁運動是物質的一種基本運動形式。電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用，其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現象和磁現象分開處理，實際上，這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的。透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系，才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學。對此，應從以下三個方面來認真分析教材。
1.電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行。只有明確它們各自的特征及相互聯系，才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質，培養學生的思維能力。
場是物質的相互作用的特殊方式。電磁學部分完全可用場的概念統一起來，靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等，組成一個關于場的體系。
“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
“場”和“路”之間存在著內在的聯系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律，是以“場”為基礎的，“場”是電磁運動的實質，因此可以說“場”是實質，“路”是方法。
2.認識物理規律
規律體現在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯系中。
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后，進行分析和比較，找出它們相互之間存在的關系，并把這些關系用定律的形式表達出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎上進行的。
“恒定電流”一章中重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的，對金屬導電、電解液導電適用，但對氣體導電是不適用的。歐姆定律的運用有對應關系，電阻是電路的物理性質，適用于溫度不變時的金屬導體。
“磁場”這一章闡明了磁與電現象的統一性，用研究電場的方法進行類比，可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念。
“電磁感應”這一章，重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律。在這部分知識中，能的轉化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎，它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面，是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎。電磁感應的重點和核心是感應電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎上結合電磁感應的理論和實踐，進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場，對場的認識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律，同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步。
3.通過電磁場所表現的物質屬性，使學生建立“世界是物質的”的觀點
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的。大量實驗證明，在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用，運動電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場，磁場也是一種客觀存在的物質。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。科學實驗證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質的一種形態。
運動的電荷（電流）產生磁場，磁場對其它運動的電荷（電流）有磁場力的作用，所有磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象，得出結論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場。按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波。轉貼于
從場的觀點來闡述路。電荷的定向運動形成電流，產生電流的條件有兩個：一是存在可自由移動的電荷；二是存在電場。導體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處。導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導體中形成電流時，它的本身要形成電場又要提供自由電荷，當導體中電勢差不存在時，電流也隨之而終止。
二、以知識體系貫穿始終，使理論學習與技能訓練相融合
1.場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題。電場部分是學好電磁學的基礎和關鍵。電場強度、電勢、磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念。電場線、磁感應線是形象地描述場分布的一種手段。
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別，比如，場不是力，電勢不是能等。場中不同位置場的強弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹娙醭潭?。在電場中用電場力做功，說明場具有能量。通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了。
1 教材中兩點值得商榷的地方
在過去的教學過程中，按照教材提供的素材和呈現知識的順序進行施教.在實際教學中，學生就會出現以下的現象：（1）容易混淆電功和電熱這兩個物理概念.因為教材中，就是從電功公式推導出焦耳定律.很容易讓學生認為求電熱就用電功來計算，再遇到非純電阻電路不能清晰的區分開，要費力抹掉前面的那些“深刻印象”，重新認識問題，這樣的反復往往使學生感到比掌握新知識還要困難.（2）閉合電路歐姆定律各公式的適用范圍含糊不清.根據教材的設計，從純電阻電路推導出了公式I=ER+r或E=IR+Ir，再把公式推導成E=U外+U內.這種從特殊到一般的推導順序違背了學生的認知規律，學生不能理解E=U外+U內適用于一切電路.
2 適當調整教材中概念和規律的設計
在施教恒定電流的過程中，以電動勢、電功兩個概念和焦耳定律為基礎，貫徹能量轉化與守恒定律思想的講授順序，學生反映知識的系統是清晰的，掌握起來比較方便.
這樣的教學設計一方面從理論分析的角度使學生對概念和規律有了更深刻的理解；另一方面使學生體會到，許多概念和規律都靠邏輯關系聯系著，物理學是一個自洽的體系.
2.1 電動勢概念的建立
從非靜電力做功的角度引入電動勢的概念，教學設計上要有層次，努力使學生經歷一個理性的、邏輯的科學思維過程，并將其思維上的臺階搭建合理.
設計的幾個臺階：①電源能維持電荷逆勢而上，一定存在著“非靜電力”；②非靜電力一定要克服靜電力做功，靜電力做負功，所以電能在增加.從能量轉化的角度看，電源是把其他形式能轉化為電能的裝置，非靜電力做功的物理意義就是量度了產生多少電能.③把相同的正電荷從負極經電源內部移到正極，非靜電力在不同的電源中做功不一樣，即不同的電源非靜電力做功的本領是不同的，引入電動勢來表達電源的這種特性.
可以看出，以這樣方法引入電動勢，的確要比直接給出一個名詞費些時間，但這是值得，因為這里體現了物理學的基本思想之一，通過做功研究能量變化的思想，用比值定義物理量的思想.不僅如此，這樣的學習還有助于建立閉合電路中電荷運動的圖景.
2.2 焦耳定律的教學
教材中，根據功和能的關系，從電能的轉化引入電功的概念，然后根據靜電力做功知識和電流與電荷量的關系得到了電功的公式W=UIt.此處要強調電功的物理意義，功是能量轉化的量度，電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，即電功量度了電路中電能的減少，這是電路中能量轉化與守恒的關鍵.
焦耳定律的教學，我們要歸還焦耳定律的本來面貌，以物理學史的方式進行教學，更科學更合理.學生知道焦耳定律是一條實驗規律，電流的熱效應Q=I2Rt，反映了電流流經電阻就產生Q=I2Rt電熱.通過電動機電路，討論消耗的電能與產生電熱的關系，這樣學生對電功和電熱的關系就一目了然.
2.3 閉合電路歐姆定律的教學
教材的基本思路：電源所產生的電能即非靜電力做功等于內外電路產生的電熱.即
EIt=I2Rt+I2rt，
可推導出
E=IR+Ir
或
I=ER+r，
一、“嘗試·合作·導學”教學模式的基本原則
1.嘗試原則
改變學和教的順序，先讓學生嘗試自學。學生能嘗試，嘗試能成功，相信學生潛力無窮。教師在學生嘗試自學的過程中找準學生思維上存在的“癥結”，從而避免在學生已經明白的地方去重復用力。教師對每一個環節的定位，依靠的不再是主觀臆測，而是真憑實據。過度的“防御”會遠離創造，教師越位的提示、大量的鋪墊會給學生圍堵出不容回旋的時空。正確也許是一種模仿，錯誤卻絕對是一種經歷，只有經歷過才會刻骨銘心。
2.合作原則
教師跟全班學生僅保持單向交往效果最差。合作學習以合作學習小組為基本組織形式，系統地利用師生之間多邊互動原理促進學習，將傳統教學中師生之間單向或雙向交流改變為師生、生生之間的多向交流，最終實現“不求人人成功，但求人人進步”的目標，大幅度地提高教學效率，激活學生潛能。通過合作更培養學生的情商，助推實現夢想。
3.最優化原則
根據巴班斯基的教學過程最優化理論，把全班的、小組的、個別的教學過程組織形式最優化。學生在自主嘗試階段是獨學，遇到問題與同桌及小組內嘗試解決問題是小組學習，在糾正典型錯誤、給予共同幫助階段又要用全班的教學組織形式。所以教師要“自覺地選擇耗費力量最少而能夠提供最大的和最持久結果的手段、方式和方法”。教學中，教師要針對不同的教學內容和教學目標，靈活地選擇不同的組織形式，以便達到最優化的目的。
4.系統論原則
教學系統是教師、學生、教學內容和教學過程在一定教學環境中的有序組合。有序才能低耗。為了使我們的教學有一個明確的、合乎邏輯的“序”，教師在課前要精心準備導學案，對學生的學習進行有效引導。要能夠很好地導學必須在預設上下功夫，預設是為了更好的生成。課堂教學因預設而有序，因動態生成而靈動精彩。
二、“嘗試·合作·導學”教學模式的基本結構
“嘗試·合作·導學”教學法是教師根據具體的教學內容設計導學案，精心設置嘗試題。這些嘗試題或架橋引路、或實驗探究，步步為營，層層遞進。學生在嘗試過程中生成新的知識。該教學法的基本結構是：設疑激疑嘗試自學（獨學）互教互學（群學）展示分享（發表、暴露、提升）點撥提高（糾錯、歸納、拓展）反饋訓練、當堂達標。
三、“嘗試·合作·導學”教學模式實施的具體步驟
在物理課堂教學中，如何運用“嘗試·合作·導學”教學模式進行課堂教學，從而達到優質高效的目的呢？為了體現這種模式的普適性，筆者以人教版教材選修3～1《 電荷及其守恒定律 》的課堂教學實錄做一說明，并只在第一教學片段中標注教學環節，其余教學片段中各個環節已經融入，不再一一標注和贅述。
第一教學片段：
（1）設疑激疑，導入新課。
師：大家和我一起來玩個小游戲。
生：好?。ê⒆觽円幌伦佣镀鹆司?。游戲是孩子的天性，這根神經始終敏感。）
（教師給氣球充氣，用毛皮反復摩擦氣球，然后用氣球靠近彩紙碎屑。課前已經把實驗器材以小組為單位準備好。）
（五顏六色的彩紙碎屑跳起來被吸附在氣球上，學生玩得很開心。）
師：原來不帶電的氣球為什么帶上了電？
生：摩擦起電。
師：摩擦為什么就能使物體帶上電呢？請大家自讀課本完成導學案第一部分。
（學生在愉悅和濃郁的“靜電氛圍”中進入新知學習）
（2）嘗試自學。自讀課本第一節前兩個自然段，并完成導學案第一部分。
導學案第一部分：摩擦起電
①原子核的正電荷的數量與電子的負電荷的數量一樣多，所以整個原子對外界表現為電中性。
②不同物質的原子核束縛外層電子的本領不同。當兩個物體摩擦時，束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。
③毛皮摩擦橡膠棒時，毛皮上的電子跑到橡膠棒上，毛皮因為缺少電子而帶正電。
（3）展示分享。待學生完成后，在展臺上展示分享，訂正錯誤，突出要點。
（4）點撥提高。摩擦起電的實質是電子從一個物體轉移到另一個物體。
第二教學片段：
師：我們有什么方法可以知道物體是否帶電？
生：吸引輕小物體、驗電器。
師：（演示用帶電的橡膠棒接觸驗電器）驗電器是怎樣帶上電的？
生：接觸。
師：（播放Flas模擬接觸起電中電子的運動情況）接觸起電的實質是什么？
生：電子從橡膠棒跑到驗電器上。
師：接觸起電也是電子從一個物體轉移到另一個物體。
（一石二鳥，既懂得了驗電器的原理，又明白了接觸起電的本質。動畫的使用使接觸起電的動態過程形象直觀、一目了然。）
第三教學片段：
師：（出示一對有絕緣支柱的枕形導體A和B，它們彼此接觸）現在這個導體帶不帶電？
生：不帶電。因為金屬箔是閉合的。
教師：按課本實驗以小組為單位自主嘗試。用毛皮摩擦過的氣球靠近枕形導體。提醒學生觀察箔片的情況，并完成導學案第二部分。
導學案第二部分：感應起電
【實驗】取一對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔是閉合的。把帶負電的氣球C移近導體A，如圖1、圖2所示。
（1）按課本要求進行嘗試，記下相應實驗現象。
a.帶電氣球C靠近導體A時金屬箔_______。
b.把AB分開，然后移去氣球C時金屬箔_______。
再讓A、B接觸，金屬箔_______。
（2）為什么會出現這些現象呢？
請自學課本第3頁第一自然段金屬的結構模型，完成下列知識填空。
金屬中離原子核最遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做_______。失去_______的原子便成為帶_______電的離子，它們在金屬內部排列起來。每個離子都在自己的_______上振動而_______，只有_______穿梭其中，這就使金屬成為導體。絕緣體不存在這種_______。
師：男同學扮演正離子，女生扮演自由電子，哪位同學能當導演組織同學們把金屬的結構模型表演出來？
（多個男生排成“空間點陣”各自在原位置作振動狀，幾個女生在行列間自由穿梭。）
師：（表揚學生的學習能力與合作精神）當帶電體靠近導體時，導體內部會出現什么情景？
生：（想象、嘗試用語言描述，欲說還休）
師：（邊播放Flas模擬，讓學生準備好給動畫配音）
生：當帶正電的帶電體靠近導體，與金屬內自由電子相互吸引時，導體中的自由電荷便會靠近帶電體，使靠近帶電體的一端帶負電，遠離帶電體的一端帶正電。
師：如果是負的帶電體靠近導體呢？請同學們在小組內相互提問。
生：當帶負電的帶電體靠近導體，由于與金屬內自由電子相互排斥，導體中的自由電荷便會遠離帶電體，使靠近帶電體的一端帶正電，遠離帶電體的一端帶負電。
師：剛才咱們用的氣球就是帶負電的，你們已經解釋了實驗中觀察到的現象。
帶電體靠近就使導體帶了電，把這種現象叫感應起電。
【鞏固】
（1）當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間_______，導體中的自由電荷便會_______帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶_______電荷，遠離帶電體的一端帶_______電荷，這種現象叫_______。利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫_______。
（2）比較三種使物體帶電的方式并完成下列表格。
第四教學片段：
師：在以上三種起電方式中，電荷創生了嗎？消滅了嗎？電荷的總個數變了嗎？由此你發現了什么規律？
生：感悟，無論什么起電方式，電荷的總量是保持不變的。
師：這就是電荷守恒定律。請同學們自讀課本“電荷守恒定律”。
生：（讀教材，做學案）
導學案第三部分：電荷守恒定律
（1）寫出電荷守恒定律的內容。
（2）自讀教材中的第三段文字，寫出電荷守恒定律現在的表述。
第五教學片段：
教師拿毛皮在氣球上輕輕摩擦幾下接觸驗電器的金屬球再大幅度用力摩擦幾下與驗電器金屬球接觸觀察金屬箔或指針的張角。說明電荷是有多少的。請學生自學教材第4頁“元電荷”，然后完成導學案第四部分。
導學案第四部分：自學教材第4頁“元電荷”部分，然后自主完成下列小題。
（1）電荷的多少叫_______，在國際單位制中，它的單位是_______，簡稱_______，用_______表示。正電荷的電荷量為_______，負電荷的電荷量為_______。
（2）科學實驗發現的最小的電荷量就是_______所帶的電荷量。_______所帶的電荷量與它相同，但符號相反。人們把這個_______叫元電荷，用_______表示。所有帶電體的電荷量或者等于_______或者是_______的整數倍。這就是說，電荷量是_______的物理量。
（3）元電荷e的數值最早是由_______國物理學家_______測得的，在我們的計算中e=_______。
（4）電子的_______和_______之比，叫做電子的比荷。
（5）關于元電荷，下列說法中正確的是（ ）。
A.元電荷實質上是指電子和質子本身
B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍
C.元電荷的值通常取作e=1.60×10-19C
D.電荷量e的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的
教師在展臺反饋學生的完成情況，訂正點撥。然后以小組為單位，在組內交流分享學習成果，解疑答難，合作學習。學生互幫互學，多向交流。教師密切觀察學生學習的動態情況，適時宣布進入達標測試階段。學生獨立完成達標測試題。
【達標測試題】（與導學案分開，單獨印刷）
（1）關于摩擦起電和感應起電的實質，下列說法中正確的是（ ）。
A.摩擦起電說明電荷可以被創造
B.摩擦起電是由于電荷從一個物體轉移到另一個物體上
C.感應起電是由于電荷從帶電物體轉移到另一個物體上
D.感應起電是電荷在同一物體上的轉移
（2）關于元電荷的理解，下列說法中正確的是（ ）。
A.元電荷就是電子
B.元電荷就是質子
C.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數值相等的電荷量
D.元電荷就是自由電荷的簡稱
（3）如圖所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導體時，枕形導體上電荷的移動情況是（ ）。
A.枕形導體中的正電荷向B端移動，負電荷不移動
B.枕形導體中電子向A端移動，正電荷不移動
C.枕形導體中的正、負電荷同時分別向B端和A端移動
D.枕形導體中的正、負電荷同時分別向A端和B端移動
（4）關于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ）。
A.物體所帶的電荷量可以為任意實數
B.物體所帶的電荷量只能是某些特定值
C.物體帶電+1.60×10-9C，這是因為該物體失去了1.0×1010個電子
D.物體帶電荷量的最小值為1.6×10-19C
達標測試需要每個學生獨立完成，測試成績事關團隊榮譽，所以學生都在盡自己的最大努力。合作學習策略大大提高了學生學習的效率和積極性，增強了團隊的凝聚力。
測驗完畢，收卷以便掌握學生的學習情況，記錄小組成績以激勵學生獨學群學的積極性。針對反饋情況，必要的話還要有的放矢地準備補償題，下節課進行夯實、點撥、提高。
【關鍵詞】高中 物理概念 物理規律
什么是物理概念呢？物理概念是對物理現象的概括，是從個別的物理現象。具體過程和狀態中抽象出的具有相同本質的物理實體。在高中物理中主要有兩大類。一類是用詞語直接表達的概念。如力、重心、點電荷、理想氣體、靜電平衡、勻速直線運動等等。另一類是用數學語言表達的概念，常稱為物理量。如加速度a=V/t，動能Ek=mv2/2，動量P＝MV，電場強度E=F/q等等。
對一個物理概念的認識，一般需經三個階段：1.感性的具體；2.理性的抽象；3.理性的具體。老師每講一個新的概念的時候，總是首先引入我們比較熟悉的一些具體物理現象，物理實例或做一些物理實驗，使我們產生具體的感性的認識；再經過去粗取精、去偽存真、由表及里的分析比較，抽象出本質屬性，上升到理性認識；再經過演繹的練習，使物理的抽象上升為理性的具體，實現應用所學概念有針對性的解決有關問題。
例如：學習靜電平衡這個概念時候，老師首先舉出把一個中性導體放在勻強電場中的例子。引導同學認識自由電子在電場力的作用下發生定向移動，產生感應電荷，發生靜電感應的現象。再透過這個現象認識感應電荷產生的附加電場與原來勻強電場的迭加，直到感應電荷的場強與原電場的場強大小相等時導體內部合場強為零，自由電子定向移動停止，導體達到了靜電平衡狀態。從而再總結出靜電平衡等體的一些性質：內部合場強為零，導體是個等勢體等等。在我們頭腦中形成一個反映靜電平衡本性的理性的抽象。進而應用到其它各種電場中，由此及彼，在具體運用中升華到理性具體，得心應用地解決多變的物理問題。
對于一些物理量，還要清楚以下內容：引入目的、定義式、單位、是標量學是矢量、由什么因素決定、測量方法等等。如加速度這個概念，引入的目的是為了描述物體速度變化的快慢，定義式a=V/t，國際制中的單位是米/秒，是矢量，一個物體的加速度由它的質量和它所受的合外力事決定。測量方法很多，課本中專門安排了一個測定勻變速直線運動的物體的加速度的學生實驗。
這里還特別提出的是，有些物理概念不是只在一節課上，通過一兩個例子就是能夠認識清楚的。需要在長期的學習過程中不斷地認識，不斷地理解。如力這個概論，從初中二年級就開始學習，有了一個初步認識。升入高中后，第一章第一節又開始學習，并給予初步的概括：力是物體對物體的作用。第三章中學習了牛頓第一定律，又進一步認識了力作用的相互性。到此，也只是停留在機械力的范疇之內。到學習了電磁力后，才從不同領域、不同類型的力的作用情況，通過聯想和類比，形成比較深刻的認識。也就是說，認識一個物理概念有一個不斷發現，不斷提高的過程。這就要求我們在學習中多觀察，多擴大自己頭腦中的信息量，經過加工比較，實現對概念的深刻理解與掌握。
物理學本身就是研究物質最基本的運動及其規律的一門科學。物理規律反映了各物概念之間的相互制約關系，反映在一定條件下一定物理過程的必然性。
中學物理規律主要有：1.物理定理：如動能定理，動量定理等。2.物理定律：如牛頓運動定律，動量守恒定律、法拉第電磁感應定律等。3.物理定則：如平行四邊形法則等。4.物理方程：如理想氣體狀態方程等。5.物理學說：如分子運動論，原子核式結構學說等。
對于這些課本中明確出來的規律，不但要記住它的內容表述和對應表達式。更重要的是透徹理解。一般應抓住以下幾個方面：
1.實驗基礎。驗證牛頓第二定律實驗，研究楞次定律實驗等。
2.導出方式。如根據動量定理和牛頓它三定律推導動量守恒定律。
3.清楚規律揭示的內涵及公式中各字母的含義。如動量定理：Ft=P，從整體上揭示物體所受合外力的沖量與它的動量變化的直接對應關系，即兩者大小相等，方向相同。如果題目中要求合外力沖量，就有了兩條思路：一是用合外力乘時間，二是先求其動量變化。分解看：式中F為合外力，解題時就需從受力分析入手，找出合外力，等號右邊為動量變化，特定要求末態動量減初態動量。該式為矢量式，中學大綱只要求一維情況，解題時一定規定正方向，列代數式方程。變形有：F＝p/t，說明物體所受的合外力等于它的動量的變化率等。
4.注意適用條件。如：庫侖定律F＝Kθ1θ2/r2，只適用于真空中點電荷。動量定守恒定律用于不受外力或合外力為零的系統。動量定理對于不論直線還是曲線，恒力還是變力，物理過程是單一的還是多階段組合的，幾個力作用于物體上的時間是否相同都適用。在中學階段對處理打擊、碰撞一類問題尤為方便。
5.物理圖象。物理圖象是物理規律的更直觀、更形象的表達方式。如v－t圖象，波的圖象，P－V圖象，此外還有一些在題目中出現的圖象如F－t圖象等。對圖象一般應抓住以下方面：(1)橫縱坐標、斜率、交點的含義；(2)對應規律煤數學表達式；(3)反映的物理情景。
【關鍵詞】能量守恒 物理問題 能量轉化
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2017）02B-0162-02
能量不會憑空消失，也不會憑空產生，只能通過一種形式的能量轉換成另外一種形式的能量，或者從一個物體轉移到另外的一個物體，并且能量的總量保持著不變，這就是能量守恒定律。運用能量守恒定律能夠更好地解決許多物理問題，也就是說，對物理學中的不同類型的物理問題，從能量守恒入手，可以找到清晰的分析思路和方法。但是要想熟練地運用能量守恒定律就必須熟記能量守恒定律的表達公式及其守恒條件，要不就會用錯。
一、力學中的能量守恒
在力學的學習過程中我們都知道，如果物體僅僅受到重力和彈力的作用，那么物體的能量就會在勢能和動能之間進行轉換，并且機械能的總量不變，對于這種情況下我們稱之為機械能守恒定律。機械能守恒定律是解決高中物理力學問題的重要方法，下面我們就通過一道高中物理力學的問題來分析如何利用機械能守恒定律。
〖例1〗如圖所示，有一勻速運行的傳送帶，其速度為 v=2.0 m/s，在 A 點的上方有一帶料斗，帶料斗中裝滿了沙子，打開開關以后，沙子以 Q= 50 kg/s 的速度落到運行中的傳送帶上，沙子從 A 點被運送到 B 點，在傳送的過程中，下面選項中說法合理的為（ ）
A.在一分鐘時間內，沙子與傳送帶發生摩擦，由此產生的熱為 1.2×104 J
B.在一分鐘時間內，沙子與傳送帶發生摩擦，由此產生的熱為 6.0×103 J
C.電動機需要增加的功率為 100 W
D.電動機需要增加的功率為 200 W
〖解析〗當沙子落到傳送帶上后，傳送帶做的功轉化成了沙子的動能與產生的熱量，合理分析題目的條件，借助功能關系就能夠正確解答問題。假設一定時間 t 內落到傳送帶上的沙子的質量是 m，那么 Q=m/t。此部分沙子因為摩擦力 f 的作用被迫加速，由功能關系可得 ，沙子在摩擦力的影響下開始加速，所以 ，s轉=vt。相對位移 s=s轉-s=s，可知煤的位移和煤與傳送帶的相對位移相同。因此產生的熱量 。所以傳送帶在 t 內增加的能量 E 為 ，功率 ，可知 B 是錯誤的，D 是正確的。通過之前的分析可知，單位時間的熱量為 Q熱=。因此一分鐘內產生的熱量 Q總=Q熱t==6.0×103J，因此 B 選項正確，A 選項錯誤，B、D 選項正確。
這道題中，盡管能量轉化成兩個形式的能量，但總量沒有變化，是一道經典的能量守恒類型的題目，它能夠加深學生對能量守恒定律的理解。
二、熱學中的能量守恒
物理學中，關于熱學的能量守恒也經常遇到，而且熱學往往會伴隨著力學、電學等一起出現。我們知道，熱能與機械能、電能等可以相互轉化，比如電能轉化成熱能，熱能轉化成其他類型的能。這里我們用一道力學與熱學結合的題目來分析，如何通過能量守恒來解決問題。
〖例2〗將一個質量為 M kg的鐵塊固定在實驗桌上，然后發射一枚質量為 m kg的子彈，子彈以一定速率擊中鐵塊后，子彈留在鐵塊中，鐵塊與子彈的溫度升高了 12℃，如果將鐵塊放置在光滑的水平面上，然后發射一枚質量同樣為 m kg的子彈，子彈以一定速率擊中鐵塊后，子彈留在鐵塊中，它們的溫度升高了 11℃，求鉛塊與鉛彈的質量比。
〖解析〗運用熱力學第一定律得 U=Q+W。根據能量守恒定律，子彈和鐵塊的溫度升高就意味著對應的系統的機械能減少了。
〖解〗設子彈的擊中速度為 v0，第二次兩者達到的共同速度為 v，兩次升高的溫度分別為 t1，和 t2，鐵的比熱容為 C，因損失的機械能全部轉化為鐵塊和子彈的內能，故有
Q=E
對第一次有 c（M+m）t1=mv02
對第二次有 mv0=（M+m）v
且 c（M+m）t2=mv02-（M+m）v2
由以上三式可得，鉛塊和鉛彈的質量之比：
對這樣一道題目，我們要通過鐵塊的靜止和運動兩種狀態來進行分析，物體運動就會產生動能，子彈和鐵塊的溫度升高就說明動能轉化成了熱能，這樣，利用能量轉化與守恒定律就能夠找到解決問題的切入點和突破口，并順利地解決問題。
三、光學中的能量守恒問題
光電效應講述的是原子中的電子吸收了光子的能量，其中一部分能量讓電子克服原子核的引力作用，另外一部分能量變成電子離開原子核后的動能。在光電效應中，利用能量守恒定律，就能夠將比較抽象的物理學問題轉變為相對簡單的問題。下面是一套光電效應的試題。
〖例3〗氫光譜波長 ，對于 k=1 的系列光譜線波長均處于紫外線區，將其稱之為賴曼系；而 k=2 的系列波長均處于可見光區，稱之為巴爾末系。現利用氫原子所發出的光對某種金屬照射進行光電效應實驗，當所采取的光為賴曼系波長最長的光時，其遏比電壓記為 U1；當利用的光為巴爾末系波長最長的光時，遏比電壓記為 U2。已知電子電荷與真空光速分別為 e 和 c ，試求普朗克常量與該種金屬的逸出功。
〖分析〗由公式 可得在賴曼系中發生的光波長最長的為氫原子由 n=2 向 k=1 躍遷時所發出的波，其波長倒數為
所對應的光子能量
另外，巴耳末系波長最長的光是氫原子由 T1 為正無窮向k 為 2 狀態躍遷時發生的，其波長倒數為
對應的光子能量
W表示的是該金屬的逸出功，eUl 與 eU2 所表示的分別為光電子的最大初動能。根據愛因斯坦光電效應方程可得
得
光電效應是較為簡單的一節內容，記住了相關公式和理論，就能夠解答大部分高中物理中的有關光電效應的題目。但要記住，在電子躍遷中，遵循能量守恒定律。
四、電學中的能量守恒問題
電是我們生活中常見又必不可少的東西，電可以轉化成機械能、光能、熱能等，通過對電學中能量守恒問題的研究，能夠幫助我們更好地了解生活?，F講解用能量守恒定律解答帶電物體在電場中受到電場力作用的問題。
〖例4〗如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中，放置一個水平光滑且足夠長的平行金屬導軌，ab 的距離是 cd 距離的兩倍，將兩根質量相同的金俟鞣旁詰脊焐稀O衷詬ab施加一個水平向左的初速度 v0，當 CD 固定不動時，AB 整個運動過程中產生的熱量為 Q。那么，當 CD 不固定時，AB 以 v0 啟動后整個運動過程中產生的熱量是多少？
〖解析〗CD 固定時，有 Q=mv02，CD 可動時，設 AB 速度減為 v，CD 速度增為 2v，時間為 t。此時穿過回路的磁通量不再變化，感應電流消失，之后 AB、CD 均做勻速直線運動。在上述的 t 時間內，AB 受的安培力都是 CD 的 2 倍，可認為 AB受的平均安培力為 CD 的兩倍，則
對 AB 有 2Ft=mv0-mv ①
對 CD 有 Ft=2mv-0 ②
聯立兩式得
設以上產生的熱量為 Q'，由能量守恒得
電學是高中物理里面較為繁瑣的一個內容，電學可與磁場、運動學、熱學等各個方面的內容相結合來綜合命題，因此在解電學問題的過程中，常常會用到能量守恒定律，因此學生要掌握利用能量守恒定律來求解電學問題的基本方法。
2.庫侖定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝
3.電場強度：E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C)，是矢量(電場的疊加原理)，q：檢驗電荷的電量(C)｝
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r：源電荷到該位置的距離(m)，Q：源電荷的電量｝
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m)｝
6.電場力：F=qE {F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)｝
7.電勢與電勢差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)｝
9.電勢能：EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數)
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2，a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面，導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面;
(6)電容單位換算：1F=106μF=1012PF;
關鍵詞：初中化學 基本概念教學
一、用數學手段（集合、代數式等）處理化學概念，幫助學生澄清概念間的相互關系
化學概念往往都是“成群結隊”出現，而且眾多概念間有著千絲萬縷的聯系，故澄清概念間的相互關系是化學基本概念教與學活動中的一個非常重要的組成部分。
對于表示知識范圍的大小的同一知識系列概念，可啟發學生根據分析對象的特點及其相互間的關系用對應的數學手段——集合加以表示。如：氧化物、含氧化合物、化合物三個概念的相互關系就可以用集合的定義表示成：
對那些從定量角度反映概念內涵，而仍以文字形式給出的概念可讓學生通過對概念認真分析，弄清各個量之間的相互關系，然后用代數式的形式把概念“翻譯”出來。例如在“相對原子質量”概念的教學中，教師首先講述原子是化學變化中的最小微粒，其質量極小，運用起來很不方便，指出“相對原子質量”使用的重要性。
再指導學生通過練習的形式對概念加以鞏固，在實際計算中體驗相對原子質量的真正含義。如果學生只注意背相對原子質量概念，盡管多次記憶仍一知半解。通過這樣計算，學生便能直觀地準確地理解“相對原子質量”的概念，而且還較容易地把握相對原子質量只是一個比值，一個沒有單位的相對量，數值大于等于一。
因此，化學基本概念教學的基本原理應是注重學生概念學習的過程，幫 助學生發展思維能力，可以充分利用演示實驗，分析歸納，形成基本概念適的條件使學生自 主建構意義形成概念。
實踐證明，用數學手段（集合、代數式等）處理化學概念，大大降低了學生理解概念和澄清概念相互關系的難度。同時對學生掌握和應用概念起到了很大的促進作用。
二、利用實驗對基本概念進行解析
概念教學往往強調的語言較多，繞來繞去，讓學生感到化學很難學。為避免學生用死記硬背的方法學習，教師盡可能地加強直觀教學，增加課堂實驗，讓每個學生都能直接觀看到實驗現象，加強直觀性，增強學生對概念的信度。同時學生的感性認識有助于形成概念、理解和鞏固概念。例如，在學習質量守恒定律時，首先由教師演示測定白磷燃燒前后質量變化的實驗，然后由學生分組測定白磷燃燒前后質量的變化。通過多組學生的實驗事實導出質量守恒定律的內容。教師還可以借助現代化教學技術和手段，進一步從微觀角度去分析質量守恒定律的原因，并指導學生在此基礎上進行練習，學生就會真正理解質量守恒定律。這樣，從宏觀到微觀，從實踐到理論再到實踐，自然學生學習起來興趣高，學習內動力大，對理論問題認識清楚。
三、通過比較分析的方法，掌握相關概念的本質
學生對基本概念的運用造成偏差的原因，主要是對概念的本質掌握不牢、理解不準，特別是對一些本質屬性相似的概念更是如此。因此做題時經常出現差錯。在教學的過程中，對有關概念進行有目的地比較，讓學生辨別其區別與聯系很有必要。通過運用比較分析的方法，有利于學生抓住概念的本質要點和特征，從而更深刻地理解概念，啟發學生積極的抽象思維活動。元素是具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱。再如分子和原子，物理變化與化學變化，化合反應和分解反應，溶解度與溶質質量分數等概念也可以通過對比的方式找出它們之間的聯系和區別進行辨析，使學生明確概念間的相同點和不同點，加深印象，從而理解概念。
四、通過反面論證，加深對概念的理解
為了使學生更好地理解和掌握概念，教學中指導學生在正面認識概念的基礎上，引導學生從反面或側面去逆向剖析，使學生從不同層次、不同角度去理解、掌握每一個概念。如對于“同種分子構成的物質一定是純凈物”這一概念，反過來問“純凈物一定由同種分子構成嗎？”學生容易看出分子只是構成物質的一種微粒，構成物質的微粒除了分子外，還有原子、離子。如鐵是純凈物，但是鐵是由鐵原子構成的。氯化鈉是純凈物，但是氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成的。再如，元素具有相同的核電荷數（即核內的質子數）同一類原子的總稱。這一概念，可理解為同種元素的粒子中質子數一定相同。如氧元素里的16O、17O、18O三種原子都具有相同的質子數（質子數均為8）；氯元素里的氯原子與氯離子的質子數相同（質子數均為17）。但是反過來問“質子數相同的粒子一定是同種元素嗎？”如鈉離子與銨根離子具有相同的質子數，但它們不是同種元素。教學中要及時指導學生運用反面論證的方法，對所學概念反復認識，以達到深刻理解概念的目的。
五、通過練習鞏固，靈活應用概念
對難理解的概念還可以從不同的角度設計練習題，使學生能夠靈活地應用這些概念。事實證明，一道好的、典型的習題，不但能起到檢驗被試者是否準確記憶和理解概念的作用，還能提供從多方面深入認識概念的機會，甚至還能起到深化和發展概念的作用。通過教師精心設計或篩選出來的質量較高、對應性較強的習題，經過練習之后，會把學生認識概念的水平提高到一個較高的層次。
六、抓住概念的關鍵詞，靈活記憶
一、帶電粒子在電場中的平衡[ 圖1]
例1 如圖1，勻強電場方向與水平線間夾角[θ＝30°]，方向斜向右上方，電場強度為[E]，質量為[m]的小球帶負電，以初速度[v0]開始運動，初速度方向與電場方向一致.
（1）若小球的帶電荷量為[q＝mgE]，為使小球能做勻速直線運動，應對小球施加的恒力[F1]的大小和方向各如何？
（2）若小球的帶電荷量為[q＝2mgE]，為使小球能做直線運動，應對小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？
解析 （1）如圖2，欲使小球做勻速直線運動，必使其合外力為0.
設對小球施加的力[F1]與水平方向夾角為[α]，則
[F1cos α＝qEcos θ]
[F1sin α＝mg＋qEsin θ]
解得[α＝60°]，[F1＝3mg]
恒力[F1]與水平線夾角60°斜向右上方．
圖2 圖3
（2）為使小球能做直線運動，則小球所受合力的方向必和運動方向在一條直線上，故要求力[F2]和[mg]的合力和電場力在一條直線上．當[F2]取最小值時，[F2]垂直于[F].
故[F2＝mgsin 60°＝32mg]
方向如圖3，與水平線夾角60°斜向左上方．
點評 分析帶電粒子力學問題的方法與純力學問題的分析方法一樣，學會把電學問題力學化．分析方法是：
1．確定研究對象．如果有幾個物體相互作用時，要依據題意，適當選取“整體法”或“隔離法”，一般是先整體后隔離．
2．對研究對象進行受力分析．
3．列平衡方程[(F合＝0]或[Fx＝0，Fy＝0).]
二、帶電粒子在電場中的直線運動
例2 如圖4，在絕緣水平面上，有相距為[L]的[A]、[B]兩點，分別固定著兩個帶電荷量均為[Q]的正電荷．[O]為[AB]連線的中點，[a、b]是[AB]連線上兩點，其中[Aa＝Bb＝L4]. 一質量為[m]、電荷量為[＋q]的小滑塊(可視為質點)以初動能[Ek0]從[a]點出發，沿[AB]直線向[b]運動，其中小滑塊第一次經過[O]點時的動能為[2Ek0]，第一次到達[b]點時的動能恰好為零，小滑塊最終停在[O]點，已知靜電力常量為[k]. 求：
圖4
（1）小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大??；
（2）小滑塊剛要到達[b]點時加速度的大小和方向；
（3）小滑塊運動的總路程[l路].
解析 （1）由[Aa＝Bb＝L4]，[O]為[AB]連線的中點可知[a、b]關于[O]點對稱，則[a、b]之間的電勢差為[Uab＝0]
設小滑塊與水平面間摩擦力的大小為[Ff]，滑塊從[ab]的過程，由動能定理，得
[q?Uab－Ff?L2＝0－Ek0]
解得[Ff=2Ek0L]
（2）根據庫侖定律，小滑塊剛要到達[b]點時受到的庫侖力的合力為
[F=kQq(L4)2-kQq(3L4)2=128kQq9L2]
根據牛頓第二定律，小滑塊剛要到達[b]點時加速度的大小為[a＝F+Ff3=128kQq9mL2+2Ek0mL]，方向由[b]指向[O](或向左)
（3）設滑塊從[aO]的過程中電場力做功為[W]，由動能定理，得
[W－Ff?14L＝2Ek0－Ek0]
解得[W＝1.5Ek0]
對于小滑塊從[a]開始運動到最終在[O]點停下的整個過程中，由動能定理，得
[W－Ff?l路＝2Ek0－Ek0]
解得[l路=1.25L]
點評 1．利用力和運動的關系――牛頓運動定律和勻變速直線運動規律的結合．即受力和初速度決定運動，運動反映受力．這是一切力學問題的分析基礎，特別適于恒力作用下的勻變速直線運動．
2．利用功、能關系――動能定理及其他力的功能關系(如重力、電場力、摩擦力等)及能的轉化守恒，無論恒力作用、變力作用、直線運動、曲線運動皆可．
3．計算電場力做功常用方法
（1）[WAB＝qUAB](普遍適用)
（2）[W＝qE?s?cosθ](適用于勻強電場)
（3）[WAB＝－ΔEp](從能量角度求解)
（4）[W電＋W非電＝ΔEk](由動能定理求解)
三、帶電粒子在電場中的偏轉
例3 如圖5，一個帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小，可忽略不計)電壓為[U1]的加速電場，經加速后從小孔[S]沿平行金屬板[A、B]的中心線射入，[A、B]板長為[L]，相距為[d]，電壓為[U2].則帶電粒子能從[A、B]板間飛出應該滿足的條件是（ ）
[粒子源]
圖5
A. [U2U1
C. [U2U1
解析 根據[qU1＝12mv2]，再根據[t＝Lv]和[y＝12at2＝qU22md(Lv)2]，由題意，[y
點評 1. 粒子在電場中的偏轉類似于平拋運動的分析處理，將運動沿兩互相垂直方向分解，即沿初速度方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為0的勻加速直線運動，然后應用運動的合成和分解的知識處理.
2. 若不同的帶電粒子是從靜止經同一加速電壓[U0]加速后進入偏轉電場的，則粒子的偏轉距離[y=U2L24U1d],與粒子的[q、m]無關，僅取決于加速電場和偏轉電場．即不同的帶電粒子從靜止經過同一電場加速后進入同一偏轉電場，它們在電場中的偏轉距離總是相同的．
四、帶電粒子在電場中的圓周運動
例4 如圖6甲，場強大小為[E]、方向豎直向上的勻強電場內存在一豎直平面內半徑為[R]的圓形區域，[O]點為該圓形區域的圓心，[A]點是圓形區域的最低點，[B]點是最右側的點. 在[A]點有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷，電荷的質量為[m]，電荷量為[q]，不計重力. 求：
[甲 乙]
圖6
（1）電荷在電場中運動的加速度多大？
（2）運動軌跡經過[B]點的電荷在[A]點時的速度多大？
（3）某電荷的運動軌跡和圓形區域的邊緣交于[P]點，[∠POA＝θ]，請寫出該電荷經過[P]點時動能的表達式；
（4）若在圓形區域邊緣有一接收屏[CBD]，[C、D]分別為接收屏最邊緣的兩點，如圖6乙，[∠COB＝∠BOD＝30°]，則該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍多大？
解析 （1）由[F= Eq]及[F=ma]，得加速度
[a＝Eq/m] ①
（2）設電荷在[A]點的速度為[v0]，它從[A]運動到[B]，做類平拋運動
則水平方向[R＝v0t] ②
豎直方向[R＝at2] ③
由①②③得[v0＝EqR2m].
（3）設某電荷在[A]點的速度為[v0′]，該電荷在[P]點的動能為[EKp]，它從[A]運動到[P]，由動能定理，得
[Eq(R－Rcosθ) ＝EKp-12mv0′2] ④
由類平拋規律，得
[Rsinθ＝v0′t] ⑤
[R－Rcosθ＝12at2] ⑥
由①④⑤⑥得[EKp=14EqR(5－3cosθ)]．
（4）由第（3）問的結論可以看出，當[θ]從0°變化到180°，接收屏上電荷的動能逐漸增大，因此[D]點接收到的電荷的末動能最小，[C]點接收到的電荷的末動能最大.
[EkD=14EqR(5－3cos60°)=78EqR]
[EkC＝14EqR(5－3cos120°)＝138EqR]
一、歸納對比，培養比較概括能力
歸納推理與演繹推理不同，演繹推理是由一般到個別，即從一般性的結論判斷出發，推之于個別也具一般事物的那種特性；歸納推理是由個別到一般，由觀察實驗研究發現找到個別事物有某種特性，而這個別事物的同類，也具有那種特性，那么這同類事物就具有那種特性了。而對比（比較）是確定現實對象及其現象異同的一種思維過程；概括是把比較中抽取出來的本質特點進行綜合。
物理教學中要善于從形式和本質兩方面引導學生認知物理現象或物理知識的相似點與差異點，以培養對比、概括能力。我們在進行物理概念教學時，就常用異中求同法。如通過火車在軌道上行駛，飛機在高空飛行，蟲子在地上爬行，人在路上行走等各種運動形式中，找出其共同點：一個物體相對另一物體的位置發生了變化，從而概括出“機械運動”的概念。亦可在學了有關時間與時刻，路程與位移，電壓、路端電壓、電勢、平衡力、作用力與反作用力，動通定理、動量定律，機械守恒定律、動量守恒定律以后，用圖表進行對比。
二、聯系實際，培養分析綜合能力
分析和綜合是思維的基本過程。分析是把整體分解為部分，把復雜的事物分解為最簡單的要素，然后分別加以研究的一種思維方法。綜合則是把對象的各個部分、各個方面和各種因索聯系起來的一種思維方法。例如在力學中，研究物體的運動狀態和所受的外力（即與其他物體的相互作用）的關系時，問題就比較復雜，學生普遍感到很不易掌握。但如果用“隔離法”進行分解教學，首先把要研究的對象和其對象（物體）“隔離”開來，而后逐一分析，從各個側面去分析該物體收到其他物體的作用力的性質（重力、彈力、摩擦力等），求出合力；再研究物體的質量和所受的合力與外力的關系，從而得到“一個物體運動的速度的變化率和外力成正比”的結論。這便是力學研究中常用的分析法。
分析和綜合是相互聯系的：分析是綜合的基礎，綜合是分析的目的。沒有分析就不能綜合，沒有綜合分析就毫無意義。在認識物理現象的過程中，分析和綜合總是交替進行的，二者相互依存，相互制約。如教學直流電規律時，先讓學生學習電流、電壓、電阻以及串并聯電路的特征等，在此基礎上學習部分電路的歐姆定律，這便是在分析基礎上的第一次綜合。這時學生對直流電規律的認識仍囿于部分電阻即一段電路上的。待學習電動勢概念，分析電流通過內外電路電壓降落的情況及能量變化情況，得到閉合電路歐姆定律，即全電路歐姆定律后，學生才對電路的部分和整體及各種因素的相互制約關系獲得較為完整的認識。所以，對物理綜合問題的教學，先要引導學生分析，研究復雜現象包含的物理過程，及其解決的方法，再引導學生綜合，把各物理過程連成一個整體思考求解。從而使學生養成分析綜合的良好習慣，培養運用數學解決物理問題的能力。