物理研究方法——类比

大家坐好了，我们开始上物理课。今天我们学习的内容是物理研究方法当中的一种——类比法。我们这节是复习课，涉及到的知识点也不局限于哪一册书了，可能都会涉及到一些。

首先我们来梳理一下我们在探究物理问题的过程当中，常用的科学方法有哪些呢？

请wuli物理课代表来分享一下：

控制变量法

转换法

等效替代法

理想模型法

归纳推理法

放大法（叠加法）

类比法

好的，很棒。今天我们重点总结一下类比。

大家之前对类比应该不陌生吧，好像在语文上有类比这种手法。我们来请教一下语文课代表：什么是类比呢？

好的，我来分享一下百度百科的定义：类比修辞是基于两种不同事物或道理间的类似，借助喻体的特征，通过联想来对本体加以修饰描摹的一种文学修辞手法。

在物理上的定义是什么呢？类比方法又叫做类比推理方法或者类推方法，是根据两个（或两类）对象间的某些方面相似或相同的属性推出它们在其他方面也有相似或者相同属性的一种逻辑推理方法，是物理研究中的一种重要的思维方法。

我来把类比的定义用一个简单的式子来概括一下：

X≈A

什么意思呢？X是一个未知的概念，或者说是一个新学的概念，我们对它的认知水平还不够，所以会混淆或者用错，而A是一个我们已经学过的概念，我们对A已经非常熟练了，而恰好X和A之间有很多类似的地方，这样我们就可以用A来理解X。可以说类比方法是建立在已知与未知之间的一个桥梁。

先举个例子大家感受一下：大家知道地球的构造吗？也许在小学的自然科学课或者地理课上我们了解到，地球由地壳-地幔-地核组成，怎么样对它的具体形状有一个直观的认识呢？可以用类比的方法。

如果把地球比作一个鸡蛋，最外部薄薄的地壳好比蛋壳；像裹着蛋黄的蛋白一样包围着地核的，那就是地幔了；位于中心部位的地核就是蛋黄，液态或者熔融状态。

地球构造 地球 VS 鸡蛋

现在大家应该有一些认识了吧。

接下来具体举一些例子。

一、概念的理解：如何理解电流？电压？

水路 VS 电路

水流流过水轮机，能使水轮机转动起来。与此类似，电流通过灯丝，能使小灯泡发光；水管中水流的形成是由于水管两端存在着水压差，而水泵的作用就是保持一定的水压，与此类似，电路中电流的形成是由于电路两端存在电压，电源的作用就差维持正负极间有一定的电压。

二、物理量的理解

例如，一类表示快慢的物理量：速度、功率、电功率等物理量都是以比值来定义的，它们的概念具有一定的相似性，在学习过程中掌握了这类概念的特点，就可以举一反三。

v VS P

【例1】四个同学在石峰公园进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是(    )

A．体重最大的一个 

B．时间最短的一个 

C．速度最大的一个 

D．做功最快的一个

【例2】对于电功率的认识，以下说法中正确的是(    )

A．电功率大的用电器做功一定多

B．做相同的功，用时短的用电器电功率大

C．电功率是反映电流做功多少的物理量

D．两个用电器工作时，通电时间短的电功率大

又如，一类表示物质本身属性的物理量：密度、比热容、电阻等。它们的共同特征是：属性由本身所决定。

ρ VS c VS R

三、模型：原子的内部构造？

比如说，大家知道原子中的原子核以及由电子组成的轨迹是什么样子的吗？可类比成太阳系中行星环绕太阳的样子。

原子中的正电荷部分一定体积极小，但是却占有了整个原子的大部分质量，这个就类似于太阳系，由此卢瑟福提出了太阳系模型——带正电的原子核像太阳在中心，带负电的电子像行星绕着太阳旋转。

20世纪初，卢瑟福及其助手为了探索原子结构的奥秘，曾经做了著名的a粒子散射实验，发现原子的结构同太阳系十分相似，所以，原子也可能由电子环绕原子核构成．卢瑟福于1911年提出了原子结构的“太阳系模型”假说．

原子核 太阳系

最后分享一个笑来老师提到的很精妙的类比：

教育就像一副眼镜。戴上眼镜之前和之后，我们看到的其实是同样的世界；但带上眼镜之后，我们就能看得更清楚。