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对称性思维在初中物理中的应用

 gjke123 2019-12-31

       我们的学习目的不是要考多少分,不是为了父母学习,更不是为了老师学习。我们应该站在哲学角度来看,我们的学习是为了改变自己的世界观、人生观和价值观。改变思维层次,优化思维方式。

        对称思维是一种思维方式,在初中物理中经常用到,我们加以分析和应用。

          关于对称性的一般含义,有学者这样给出:对称性是指一个系统某种状态不变(等价)。则该操作对系统具有对称性,该操作成为对象操作。具体的说,某种事物、现象、过程和规律,包括物质、能量或信息的转化、运动,物质的条件、结构、属性和关系等在一定转换条件下的不变形,就叫做它们对于这些转化的对称性。简而言之,就是如果某一现象或系统在某一转换下不改变,则该现象或系统就具有该变化所对应的对称条件。进而言之,可变性中的稳定性,个性中的共性,相对性中的绝对性,都可以在上述定义的意义下称为对称性。简单的说:对称,指物体或图形在某种变换条件(例如绕直线的旋转、对于平面的反映,等等)下,其相同部分间有规律重复的现象,亦即在一定变换条件下的不变现象。在生活中处处都有对称的出现,对称是一种美。我们可以利用对称来发现新的现象,创造新的事物,也可以预测事物发展的方向。同时对称也是一种思维方式,在初中物理中多处体现了这种思维方式。

       名称的对称。

      磁体的两极一个是南极一个是北极。南与北的对称。正电荷与负电荷的对称。南和北互为对称,正与负互为对称

       过程的对称。

       熔化与凝固。熔化是固体变为液体的过程,凝固是液体变为固体的过程。熔化吸热,通过对称性就可以预测凝固放热。再通过实验进行验证预测的准确性。磁体的两极一个是南极一个是北极。南与北的对称。同名磁极相互排斥,利用对称性就可以预测异名磁极相互吸引。同理由于正电荷与负电荷的对称。同种电荷极相互排斥,利用对称性就可以预测异种电荷相互吸引。还有汽化与液化,升华与凝华等等。

       事件的对称。

       对于惯性现象的理解与解释。在教材中是一个重点,对学生来说是一个难点,同时也是考试的一个热点。可以这样理解:在考试中惯性现象解释题中都有一个事件的转折点。转折点前是一个事件,转折点后是一个事件。这两个事件相对于转折点就是对称的,由于惯性第二个事件是第一事件的延续。这样惯性现象就好理解了,练习题就好做了。答题的模式是:“第一个事件+转折点+“由于惯性物体”要保持第二个事件+结论”。例如:人站在行驶的公交车上,当车突然停止时人为什么会向前倾?分析:首先找事件中的转折点,本题中的转折点是车突然停止。第一个事件是“人站在车上随车一起运动”。第二个事件由于称性是第一个事件的延续“人继续向前运动”。可以这么答题:人原来随车一起运动,当车突然停止时,人的身体由于惯性要保持原来的运动状态,而人的脚随车停止,所以人会向前倾。

       图形的对称。

       条形磁体的磁感线从北极出回到南极,如果不看方向箭头就可以看到是一个非常美丽的对称图形。

        只要我们进行总结就可以找出其中的规律,将对称思维应用于物理中许多问题就会迎刃而解。

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