高中物理的幾對關系

《禮記·中庸》中有言：“博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之。”這為我們增進學業指明了方向和道路。物理學是一門重要的自然科學，其中蘊涵的科學思想、科學方法博大精深，在學習的過程中要學會用“辯證法”來解決幾對關系的問題。

一、矢量與標量

（一）矢量

1.定義：既有大小又有方向，且加減運算遵循平行四邊形法則或三角形法則。

2.常見矢量：位移、速度、加速度、力、電場強度、磁通量、磁感應強度。

（二）標量

1.定義：只有大小沒有方向，且加減運算遵循代數運算定則。

2.常見標量：時間、時刻、路程、電流、功、能量、電勢、電勢能、功率、速率。

（三）矢量運算法則

1.根據平行四邊形法則，可以通過將代表兩個力的線段作為鄰邊，在圖示中構成平行四邊形，那么這個平行四邊形的對角線就能代表合力的大小和方向。

2.三角形定律：當兩個力源頭和終點相連時，合力將從第一個力的起始點向第二個力的最后點進行傳遞。

二、狀態與過程

（一）物理變化過程，也就是物理現象的演變和進步，與某一特定時期有關。常見的有：瞬時速度、瞬時加速度、壓強、時刻等。

（二）狀態與某個具體時間點的物理過程相聯系。常見的有：位移、路程、功等。

所有的物理現象都存在起始與終止的狀態，并且伴隨著大量的過渡階段。對于物質的狀態，我們一般通過狀態參數來表述。解決物理問題的一個關鍵步驟是理解并解析題干中的物理流程和狀態。唯有深入了解物理進程的核心原理，才有可能揭示出它所遵循的原則，從而選取適當的物理方程或者規則來計算某個特定狀態下未知的參數值或者是某個特定的過程中未知的變量值，以實現解決問題之目的。

通常而言，特定物理現象可能僅探討單一條件下的各個變量的關聯。然而，對于一些復雜的問題，可能會涉及到數個或者更多的連貫步驟，這需要學生具備把復雜流程分割成獨立部分并逐一處理的能力。學生應該理解如何識別和區分不同的階段，并對每一個階段開始與結束的狀態、每一步驟所依據的具體物理定律做深度解析，同時也應注意兩個相鄰階段之間的過渡情況，或是某個環節的關鍵點。一旦所有的細節都被清晰地闡述出來，那么這個問題的大致解決方案就變得明朗化了。

三、變與不變

在物理問題中包含著許多“變”與“不變”的因素，從某種意義上講，認識到“變”與不變”就能夠找到正確解決問題的入手點。比如機械能在一定情況下就守恒等。

盡管大自然的形態不斷演進，其過程并非雜亂無章且無法預測，而是存在一些恒定（或者說一致）的事物來影響并控制這些轉變，使得它們的發展呈現出有秩序的狀態。這便是有序與無序之間的大自然辯證關系。一旦我們找到那個“穩定”的存在（或者是保持一致的地方），通常就能揭示到大自然運行發展的某些規則。

四、定性與定量

（一）定性：性，性質，指通過直覺或現象的變化對事物的性質的進行確定。

（二）定量：量，數量，研究事物具體的數量變化，有數據做支持，從而得出確切的結論在教育過程中，對于某些物理問題，我們通常會遵循“分析性質——計算數量——得出物理方程式”的方法進行探索。由此可知，盡管看起來簡單的物理方程式實際上包含了豐富的內容。高中物理中常見研究方法有控制變量法。

五、整體法和隔離法

整體是由各個局部有機地結合起來組成。從一定范圍看是屬于整體性的問題，從更大的范圍看，就又變成局部性的問題。

整體法是一種把互相關聯的各個元素視為一個完整體的技巧。這種方法的優勢在于，只需要研究整個系統與外部環境之間的聯系，就可以避免系統內部復雜的互動。

隔離法是一種方式，用來將某物體從其他物質中分離出來，并獨立進行研究。這種方法的優勢在于能夠清晰地闡述系統內各個物體的狀態、變化原因以及它們之間的互動關系。如在高中物理動力學中就經常用整體法和隔離法。

六、圖像和公式

物理圖像，主講物理量之間的函數關系圖像，是直觀地反映物理量之間關系的一種數學方法。物理公式為用數學解析式表達物理量之間的關系。在應用過程中圖像和公式為“兩條腿”，均能殊途同歸，互相轉換、相互啟發，要分析各物理公式的函數表達式及圖像的物理意義（如圖像的點，線，軸，截距，斜率，面的物理意義）。

掌握上述幾對關系，對高中物理的學習會有所幫助，對學生的思維培養和總結概括能力會有所助力。