朱克杰
在高中物理課本中一些物理公式中出現比例系數,不同地方的處理方式不同,不能一概而論,有的時候可通過簡單的處理使比例系數取1,有的時候又不可以,為了使學生不混淆,總結如下:
第一類 需通過實驗測量才能得到.如:胡克定律F=kx,其中k是彈簧的勁度系數,由彈簧本身決定,即與彈簧的粗細,彈簧的材料,彈簧的有效圈數有關,對于特定的彈簧可通過實驗測量得到;滑動摩擦力公式f=μFN,其中μ是動摩擦因數,由兩接觸面的材料與粗糙程度決定,只能通過實驗測量得到;這類還包括萬有引力定律F=G[SX(]Mm[]r2[SX)]中的常數G,庫侖定律中的常數k,其中萬有引力常數G,靜電力常數k都是通過實驗測量得到.
第二類 通過定義物理量的單位使比例系數取值.如牛頓第二定律F=kma,在當時已經有了一些基本物理的單位,但還沒有規定多大的力作為力的單位,故比例系數k的選取就有一定的任意性,從理論上講只要是常數就能正確表示F、m與a之間的比例關系,但這時我們只需把:使質量為1 kg的物體產生1 m/s2加速度的力的大小定義為“一個單位力”,則k取1.
第三類 只需把公式中物理量的單位取國際單位制下的單位,使比例系數取值.如:法拉第電磁感應定律只需E、ΔΦ、Δt分別取國際單位制下的單位V,Wb,s時,比例系數k取1.不過這時教師要引導學生利用學過的公式變換去推導1 V=1 Wb/s.