淺談物理公式中“＝”的意義

摘 要：本文根據作者對物理定理、定律以及物理概念的認識和理解，介紹了物理公式中“=”表達的幾種意義。

關鍵詞：物理公式；等號；意義

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2007)8(S)-0019-2

在物理教學過程中，清楚地解析定理、定律以及反映物理量之間關系的物理公式中“=”的意義，讓學生明白“=”的真正涵義，應該說是很有好處和十分必要的。下面就物理公式中“=”的意義，談一些認識。一般說來，物理公式中的“=”至少有三種不同的意義。

（1）“=”最基本的意義是表明等式兩邊的物理量在數值上相等，即純粹的數學意義。例如機械能守恒定律

表明系統末態機械能與初態機械能在數值上相等。任何一個物理公式都具有這種意義，日常計算和換算等式中的“=”反映的也都是這種意義，例如熱力學溫度與攝氏溫度的關系T=（t+273）℃。另外，有些物理公式中的“=”在表示等值關系的同時，還具有更豐富的物理含義。例如，如果等式兩端聯系的表達式為矢量式，則公式中“=”也同時反映等式兩邊物理量方向相同的關系。以動量守恒定律為例，該定律的表達式

不僅表明系統末態動量與初態動量在數值上相等，同時表明它們的方向相同。

（2）反映不同物理量之間相互依賴關系的，類似于數學中自變量與因變量之間的函數關系（如一條直線的數學方程為y=ax+b，其因變量y隨自變量x變化而變化），表現為一種因果關系。物理公式中有許多就是表現的這種關系，例如牛頓第二定律

該等式不僅表明加速度的大小與力的大小成正比，而且反映了加速度是由物體所受的力引起的，或者換句話說，力是產生加速度的原因。再如動能定理

這一公式表明物體所受合外力做的功改變了物體的動能，動能變化是由合外力做功引起的，并可由合外力的功來量度。

對物理公式中“=”的理解，除以上三種意義外，還應注意“=”聯系的物理量的特征，如果等式一邊的物理量為狀態量（與時刻對應），則等式另一邊的物理量也一定為狀態量；同樣，如果等式一邊的物理量為過程量（與時間對應），則等式另一邊的物理量也一定為過程量。前者如動量守恒定律

等式兩邊均為狀態量；后者如動量定理I_合=Δp，其中的合力沖量與動量的變化量，都只能存在于一段時間內，兩個物理量均為過程量。

在教學過程中，認真分析物理公式中“=”的不同意義，對于幫助學生深入認識這個等式實際隱藏的概念，從而更好地認識和理解物理定理、定律以及物理量的本質并加以靈活運用具有重要的作用。

參考文獻：

［1］許國梁. 中學物理教學法.高等教育出版社，1984

［2］浙江省教育學會. 高中物理方法教育研究. 浙江教育出版社，1995

(欄目編輯黃懋恩)

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