在物理課堂中應用對比實驗教學，可以培養學生學習興趣，提高學生發現問題和應用知識解決生活中實際問題的能力，培養學生設計實驗及動手操作的能力，形成正確的物理概念，加深對物理規律的理解記憶。所謂對比實驗就是以正確的實驗操作和觀察為基礎，以實驗現象為依據，對實驗過程中通過人為控制物理的變化所產生的兩個類似現象之間的差異進行對比分析的一種實驗教學過程。下面談談我在物理課堂教學中應用對比實驗進行教學的幾點認識。
一、 應用對比實驗糾正錯誤認識，形成物理概念
在學習某些物理知識前，學生往往會根據平常的生活經驗，有一種先入為主的習慣，因而形成錯誤認識。為了糾正學生已形成的錯誤認識，建立正確的概念，巧妙恰當的應用對比實驗會受到很好的教學效果。比如在講授「自由落體運動」時，為了建立正確的自由落體模型，我設計了以下對比實驗。
先提出問題：兩個不同的物體從同一高度下落，哪乙個下落的快些？
讓學生發表自己的看法。他們結合平常的生活經驗，大部分同學會認為：重的物體下落的快些。
教師進一步追問：真的是這樣嗎？接著做實驗，從同一高度釋放乙個鐵球和一張紙片，結果看到鐵球下落的快。
許多同學為自己的判斷而開心，認為剛才老師的實驗驗證了自己的結論是正確的。教師再一次追問：一定是這樣嗎？
再做實驗，用兩張一樣的紙，其中一張剪去一半，另一半揉成紙團，從同一高度釋放，結果紙團下落的快。這說明輕的物體下落的快。剛剛還在暗暗高興的同學這回睜大了眼睛。
分析總結：這組對比實驗可以得出，物體下落的快慢與輕重無關，糾正了「重物下落快」的錯誤的生活經驗認識。
教師還可以從理論進行分析：物體下落的快慢與輕重有關的認識是錯誤的。
是什麼原因使鐵球比紙片和紙團都下落的快呢？學生通過分析會得出結論：是由於空氣的阻力使紙片和紙團下落得比鐵球更慢。
教師再次提出問題：空氣阻力與什麼因素有關呢？如果受到的空氣阻力一樣大的話，是不是就下落得一樣快呢？
根據平常的生活經驗和觀察，大部分學生會知道空氣阻力與物體的形狀和體積有關。於是教師接著做實驗：取乙個和桌球大小和形狀都一樣的鐵球，與桌球從同一高度釋放，結果鐵球先著地。
分析總結：通過教師的引導，學生會進一步分析得出：物體下落得快慢還要考慮到它所受的阻力與本身重力之間的關係，阻力相對於重力越小，下落得越快。這樣一步步地形成正確的認識。
然後再推進到：如果沒有阻力，物體下落的情況會怎樣？是不是會下落得一樣快呢？
自然地引出「牛頓管」實驗，用抽氣機抽走牛頓管中的大部分空氣，裡面近似認為是真空狀態。將管中的羽毛和鐵片同時同高度釋放，結果觀察到兩者下落一樣快。
分析總結：通過羽毛和鐵片對比觀察，最後得出關鍵性的結論，如果沒有阻力，物體只受重力由靜止開始下落的運動的快慢都是相同的，物理上就把這種運動叫自由落體運動。這樣自由落體運動的概念水到渠成。
二、 應用對比實驗進行科學**，匯出物理規律
為了弄清影響物理事物的內外因素與事物本身的關係，就必須通過實驗對影響物理事物的內外因素一一進行**，比較並加以確定。實驗方法就是用控制變數法，在實驗中進行只允許乙個物理量變化，其它物理量相同的實驗，這就稱為對比實驗**法。
比如，在講授歐姆定律這一節時，為了研究電流強度的大小跟那些因素有關，我採用了控制變數法的研究方法進行實驗。具體操作如下：
先將實驗器材按如圖所示原理連線好，然後進行實驗。
第一步，先控制電源電壓u不變，調節滑動變阻器的阻值r，觀察安培表的讀數i及燈泡的亮暗程度的變化。可以看到：i隨r的增大而減小，燈泡也隨r的增大而變暗。
第二步，控制滑動變阻器的滑動片不動，使電阻r不變，改變電源電壓u，觀察安培表的讀數i及燈泡亮度的變化。可以看到：安培表的讀數i隨電源電壓u的增大而增大，燈泡也隨電源電壓u的增大而變亮。
分析總結：電路中的電流強度i隨電阻r的增大而減小，隨電源電壓u的增大而增大。
又比如，在講授「安培力磁感應強度」這一節時，對於安培力的大小和方向都採用了對比**的辦法。
利用了安培力演示器（如圖）先進行大小**。第一步，當通電導線長度和磁場一定，調節滑動變阻器的滑片改變電流，觀察：指標發生偏轉，且偏轉角度隨電流增大而增大。
第二步，當通電電流和磁場一定，改變導線的長度，分別觀察：指標發生偏轉的角度隨導線長度的增大而增大。第三步，當通電電流和導線長度一定，更換磁鐵，再次分別觀察：
指標發生偏轉的角度不同。
分析總結：通過對比**得到，影響安培力大小的因素：磁場、導線長度和通電電流。且磁性越強（磁場越強），電流越大或直導線越長，安培力越大。
利用安培力演示器對安培力的方向進行對比**。先按照下表實驗序號為1的圖例做實驗，即豎直向下的磁場和水平向裡的電流，觀察到的現象是受到的安培力的方向水平向左。如果只改變電流的方向做實驗2，發現受到的安培力的方向也改變，其方向水平向右。
如果再改變磁場的方向做實驗3，發現受到的安培力的方向再次改變，其方向水平向左。
分析總結：由此分析可知，（1）安培力的方向與磁場方向、電流方向都有關；（2）當導線垂直放入磁場中，安培力不僅垂直電流的方向，也垂直磁場的方向。通過對比實驗**，順利匯出安培力方向的規律----左手定則。
三、 應用對比實驗進行比較驗證，牢記物理規律
學完物理規律後，如何熟練識記，留下深刻的印象呢？為了加深印象，強化物理規律，引入一些簡單有趣的對比實驗進行教學，效果很好。比如講授「靜電遮蔽」時，設計了兩組對比實驗。
第一組：將遙控門鈴放在桌子上，啟動一下門鈴按鈕，發出美妙的**。將金屬盒子中，並蓋緊盒蓋，再啟動一下門鈴按鈕，聽不到門鈴發出任何聲音。
如果揭開盒蓋，再次啟動一下門鈴按鈕，門鈴又發出美妙的**。
分析總結：這個對比實驗說明，由於門鈴被密閉在金屬盒裡面，無法接收到遙控按鈕發出的訊號，因此不會發出聲音。開啟盒蓋時，門鈴能夠接收到遙控按鈕發出的訊號，所以會發出聲音。
第二組：將乙個有絕緣柄的金屬球先與帶電的法拉第圓筒的外壁接觸，再與驗電器接觸，結果發現驗電器的金屬箔片張開。然後將乙個有絕緣柄的金屬球與帶電的法拉第圓筒的內壁接觸，再與驗電器接觸，結果發現驗電器的金屬箔片沒有張開。
分析總結：先後實驗對比得到，法拉第圓筒的外部帶電，而法拉第圓筒的內部不帶電。說明處於靜電平衡的導體，淨電荷只分布在導體的外部。
這兩組對比實驗可使學生深刻認識到金屬包皮有遮蔽電場的重要作用，也拓展了靜電遮蔽的應用。
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