形象思维在物理教学中的应用

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1、形象思维在物理教学中的应用南平一中池光萌形象思维是以心象进行的思维，是运用具体直观的形象表现客观事物的特征和关系，揭示事物木质和规律的-•种“形象化方法”。因此形象思维在物理教学中起着I•分重要的作用。1.应用形彖思维促进学生对物理概念、规律理解和掌握图(1)图(2)在物理教学中，学生对某些物理概念和规律是很难理解和接受的。往往只能根据教材中的叙述，通过教师的讲授，似懂非懂地记忆，真正应用这些物理概念和规律吋，就很难把握其木质，经常只能跟着感觉走。如果教师能引导学牛通过日常熟悉的现象去形象的描述它或进行物理惜景的联想，往往能收到很好的效果。讲磁通量的概念时，是设在匀强磁场屮

2、冇一个与磁场方向垂直的平面(如图1),磁场的磁感应强度为B,平面的面积为So我们定义磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。用公式表示为O=BSo再讲到当平面不跟磁场方向垂直的情况下(如图2),0=BSCOS。时•，学生就感到难理解。这时，用穿过平面磁力线条数形象的来描述磁通量，学生就会直观地看出穿过S而的磁力线条数与穿过S而沿垂宜磁场方向的正投影面s'的磁力线条数相等。又如，大量气体分了由于热运动，不断和容器壁发生碰撞，给容器壁单位面积上形成的一个平均作用力就是气体压强。说到这-概念，让学生通过想象在头脑屮就应该出现大量气体分子从不同方向，以不同的速度撞击容器

3、壁的情景。这样学生对如果气体密度越大，单位体积的分子数越多，相同时间内撞击容器壁的分子数就越多；温度越高，分子运动的平均动能就越大，撞击容器壁的平均力也越大。而口，由于速度大,相同时间内撞击容器壁的分子数就越多，就很容易接受了。学生就能很轻松地掌握决定气体压强大小的因素，即从宏观上看，由气体的密度、温度决定;从微观上看，由单位体积分子数、分子平均动能决定。1.应用形象思维帮助学生分析物理规律，解决物理问题2.1.应用形象思维建立物理模型物理模型，是在客观原型的基础上，经过简化和纯化而建立起来的一种客观实体，它忽略了原型的次要因素，突出了原型的主要因素，摒弃了次要孑盾，突出了

4、主要矛盾。物理模型的构建主要是利用抽象思维的方法，突出原型的主要属性和规律，并通过实践的检验、修改和发展。但某些物理原型较复杂抽象，学牛往往很难从较复杂抽象的客观实体中抽象出理想化物理模型。如，分子间同时存在着引力和斥力，表现岀来的分Z力是引力和斥力的合力。由于分了是微观世界中的微粒，看不见摸不着，学生往往很难理解。我们可以把分子设想成中间用弹簧连着的小球，当弹簧伸长时表现为引力，当弹簧收缩吋表现为斥力（这个模型只能定性分析在时，分子力表现为引力；在KM时，分子力表现为斥力，但定量的力的大小与弹簧模型还冇差异，这一点要跟学生讲清楚）。这样，变无形为有形，有了模型感，学生就容

5、易理解了。2.2.通过画图，将抽象问题形象化物理解题中画图，通常是用明快的线条和规范的符号来构成生动的示意图，它可以再现习题所述内容的形象本质。是一种将已知条件向直观形象化的过渡，使抽象问题形象化，使抽象逻辑思维和直观形象思维取得完美和谐的统一，提高解题的准确率。如，如图3示,闭合矩形线圈abed与通电直导线L在同一平而内。问：（1）当线圈以通电直导线L为转轴匀速转动时，线圈中是否有感应电流？（2）当线圈以ab边为转轴匀速转动时，线圈中是否冇感应屯流？这道题的关键在线圈中磁通量是否发生变化，初看起来着实不易判断，但是，如果画一张自上往下看的平面俯视图（如图4）,这个问题就可

6、以迎刃而解了。2.3.通过形彖类比，将抽彖问题形彖化类比是两个或两类对象有某些共有的、相同或相似的属性，推出一个对象可能具有另一个或另一类对象已经具有的属性。类比方法是借助于事物之间的相似性，通过比较将一种掌握的特殊对象的知识推移到另一种新的特殊对象中去的研究方法。因此，教师也可以引导学生用已知规律的客观事物直观形彖地去研究新对彖的变化规律。如，学习氢原子能级时，教师可以引导学生将核外电了绕核运动的情景与人造地球卫星绕地球转的情景对比和联想，从而理解和掌握电子绕氢核运动时动能、势能、能级及运动速度、周期等变化规律。又如，在研究质量为m、电量为q的带电粒子（不计重力）以初速度

7、V。垂直匀强电场的运动情况时，用平抛运动规律进行类比，就能很好的理解带电粒了在匀强电场的偏转规律。2.4.运用形象思维将复杂问题具体化/「「、•如图5示，均匀带电园环的带电量为Q,半径为R,圆心为O。P为垂直于圆环平而的对称轴上的一点，OP二L,试求P点的场强。本题可以设想将圆环等分成n个小段，当n相当多时，每一个小段便可以看成是点电荷,其带屯量为仑。由点电荷场强公式可求得每一个小段点电荷n在P处的场强为E=kA=k—。又对称性可知，各小图nr2n(R?+&(5)段带电环在P处的垂直轴向的分量Ey相互抵消，而E的轴