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探究比值定义法在高中物理的应用

更新时间:2017-4-5 14:00:00  浏览量:1679

  一、前言

  物理概念是构成物理知识的基础,学生正确理解、掌握物理概念是学好物理的前提和基础。平时在教学中只有让学生搞清楚引入物理概念的真正意图,才能使学生主动深入地了解所要研究的问题,才能使学生真正掌握物理概念的内涵。在学生对基本概念的理解和应用的过程中,渗透着物理研究的科学思维和科学方法,因此选择合适的引入物理概念的方法是至关重要的。在高中物理学中引入概念的方法有很多种,其中用比值法定义物理量是比较常见的一种研究方法,它在整个高中物理学中具有很典型的意义。

  二、比值定义法概念

  比值定义物理量的方法就是指在定义某一个物理量的时候采取比值的形式定义的,即将某一物理量作为分子,另一物理量作为分母,把得到的比值定义为新的物理量的一种方法。一般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。

  三、两种比值定义法

  (1)反应效果的比值定义法:这种比值定义法主要有以下特征:某一量的变化量除以时间得出比值,表示物理量在变化上的快与慢,这种比值定义法主要反应的是效果,下面列举一些这种方法定义的物理量:①速度:速度是位移与时间的比值,反应位移矢量和时间之间的变化率,公式为v=s/t,它表示了位置变化的快慢。②加速度:加速度是速度变化量与时间的比值,公式为a=⊿v/⊿t,能够体现速度变化的快慢。③角速度:角速度等于物体在单位时间内转过的角度,公式为ω=△θ/△t,表示转动快慢和方向的物理量。④线速度:线速度的大小等于弧长和时间的比值,线速度的定义式为:v=l/t ⑤功率:功率是指物体在单位时间内所做的功,是描述做功快慢的物理量。其公式为P=W/t。

  (2)电流。电流指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,其公式为I=Q/t

  (3)感生电动势。感生电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系,E=nΔΦ/Δt.

  (4)反应物质和物质属性的比值定义法。这类比值法的主要特征是:有两个甚至多个物理量的比值是固定的,反应物质和物质属性,属性由本身所决定,与其他量无任何关系,下面列举一些这种方法定义的物理量:①电场强度:电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决与电场本身,或者说取决于激发电场的电荷,与电场中的受力电荷无关。公式为E=F/q 。②电势:电势数值上等于单位正电荷由电场中某点A移到参考点O(即零势能点,一般取无限远处或者大地为零势能点)时电场力做的功与其所带电量的比值。由电场中某点位置决定,反映电场能的性质,与检验电荷电量、电性无关。公式为φA=Ep/q。③电容:电容是电荷量与电压的比值, 但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,定义式:C=Q/U。④磁感应强度:磁感应强度在数值上等于垂直于磁场方向长1 m,电流为1 A的导线所受磁场力的大小,反映磁场本身的性质,公式为:B= F/IL。⑤电动势:电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。電动势是表示电源特征的一个物理量,与w与q无关,公式为E=W/q 。

  四、结束语

  总之,在教学中讲解用比值法定义的物理量时一定要让学生认识到被定义的物理量是反映了物体或物质的物理属性,与定义式中的物理量毫无关系。当然物理概念来源于生活实际,授课时要让学生明白现实生活中的一些物理量之间的比值是有意义的,新物理量的名称只是为了区分这些具有不同意义的比值。学生只有搞清引入某一物理概念的真正意图,才能对要研究的问题有深入的了解,才能说真正地掌握了一个物理概念。

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