探究比值定義法在高中物理的應(yīng)用

一、前言

物理概念是構(gòu)成物理知識的基礎(chǔ)，學(xué)生正確理解、掌握物理概念是學(xué)好物理的前提和基礎(chǔ)。平時在教學(xué)中只有讓學(xué)生搞清楚引入物理概念的真正意圖，才能使學(xué)生主動深入地了解所要研究的問題，才能使學(xué)生真正掌握物理概念的內(nèi)涵。在學(xué)生對基本概念的理解和應(yīng)用的過程中，滲透著物理研究的科學(xué)思維和科學(xué)方法，因此選擇合適的引入物理概念的方法是至關(guān)重要的。在高中物理學(xué)中引入概念的方法有很多種，其中用比值法定義物理量是比較常見的一種研究方法，它在整個高中物理學(xué)中具有很典型的意義。

二、比值定義法概念

比值定義物理量的方法就是指在定義某一個物理量的時候采取比值的形式定義的，即將某一物理量作為分子，另一物理量作為分母，把得到的比值定義為新的物理量的一種方法。一般地，比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。

三、兩種比值定義法

（1）反應(yīng)效果的比值定義法：這種比值定義法主要有以下特征：某一量的變化量除以時間得出比值，表示物理量在變化上的快與慢，這種比值定義法主要反應(yīng)的是效果，下面列舉一些這種方法定義的物理量：①速度：速度是位移與時間的比值，反應(yīng)位移矢量和時間之間的變化率，公式為v=s/t，它表示了位置變化的快慢。②加速度：加速度是速度變化量與時間的比值，公式為a=⊿v/⊿t，能夠體現(xiàn)速度變化的快慢。③角速度：角速度等于物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，公式為ω=△θ/△t，表示轉(zhuǎn)動快慢和方向的物理量。④線速度：線速度的大小等于弧長和時間的比值，線速度的定義式為：v=l/t ⑤功率：功率是指物體在單位時間內(nèi)所做的功，是描述做功快慢的物理量。其公式為P=W/t。

（2）電流。電流指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量，其公式為I=Q/t

（3）感生電動勢。感生電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量改變的快慢有關(guān)系，E=nΔΦ/Δt.

（4）反應(yīng)物質(zhì)和物質(zhì)屬性的比值定義法。這類比值法的主要特征是：有兩個甚至多個物理量的比值是固定的，反應(yīng)物質(zhì)和物質(zhì)屬性，屬性由本身所決定，與其他量無任何關(guān)系，下面列舉一些這種方法定義的物理量：①電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)弱可由試探電荷所受的力與試探點電荷帶電量的比值確定。描述電場的力的性質(zhì)的物理量。電場強(qiáng)度的大小取決與電場本身，或者說取決于激發(fā)電場的電荷，與電場中的受力電荷無關(guān)。公式為E=F/q 。②電勢：電勢數(shù)值上等于單位正電荷由電場中某點A移到參考點O（即零勢能點，一般取無限遠(yuǎn)處或者大地為零勢能點）時電場力做的功與其所帶電量的比值。由電場中某點位置決定，反映電場能的性質(zhì)，與檢驗電荷電量、電性無關(guān)。公式為φA=Ep/q。③電容：電容是電荷量與電壓的比值， 但電容的大小不是由Q（帶電量）或U（電壓）決定的，定義式：C=Q/U。④磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長1 m，電流為1 A的導(dǎo)線所受磁場力的大小，反映磁場本身的性質(zhì)，公式為：B= F/IL。⑤電動勢：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷從電源低電位端b經(jīng)電源內(nèi)部移到高電位端a所作的功。電動勢是表示電源特征的一個物理量，與w與q無關(guān)，公式為E=W/q 。

四、結(jié)束語

總之，在教學(xué)中講解用比值法定義的物理量時一定要讓學(xué)生認(rèn)識到被定義的物理量是反映了物體或物質(zhì)的物理屬性，與定義式中的物理量毫無關(guān)系。當(dāng)然物理概念來源于生活實際，授課時要讓學(xué)生明白現(xiàn)實生活中的一些物理量之間的比值是有意義的，新物理量的名稱只是為了區(qū)分這些具有不同意義的比值。學(xué)生只有搞清引入某一物理概念的真正意圖，才能對要研究的問題有深入的了解，才能說真正地掌握了一個物理概念。