張韋偉
摘要:學(xué)生要想學(xué)好物理,就必須要正確的理解并且掌握物理概念。而比值定義法在高中物理教學(xué)中的引入,恰恰能夠幫助學(xué)生更為清楚的理清物理知識的內(nèi)涵,達(dá)到對物理知識的深刻理解?;诖?,本文筆者即結(jié)合個(gè)人從事高中物理教學(xué)的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),就高中物理教學(xué)中比值定義法的應(yīng)用展開粗淺的探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:高中物理教學(xué);比值定義法;物理量
前言:
將比值定義法引入高中物理教學(xué)中,不僅能夠讓學(xué)生們清楚的了解到物理知識的豐富內(nèi)涵,還能夠揭示定義中物理量與相關(guān)物理量之間存在的依存與因果關(guān)系,從而對物理知識達(dá)到一個(gè)更為深刻的理解。所以,在高中物理教學(xué)中比值定義法具有十分重要的意義。為此以下筆者即結(jié)合個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn),從多個(gè)角度入手就高中物理教學(xué)中的比值定義法展開粗淺的探討,以供廣大同行參考借鑒。
1.比值定義法
所謂的比值定義法就是指采取比值的形式對物理量加以定義,這種方法在物理學(xué)中往往占有者十分龐大的比例。比值定義法最為明顯的特點(diǎn)就在于被定義的物理量往往能夠反映出物質(zhì)最為基本的屬性。在未知量的考察過程中,可以先設(shè)法尋求一些外界因素,對其特征與屬性加以表示,之后在借助于實(shí)驗(yàn)的方式,尋求一個(gè)僅與物質(zhì)或者是物體某種屬性特征相關(guān)的兩種或者多種可被測量的物理量比值,進(jìn)而以此確定一個(gè)表征此種屬性特征的全新物理量。
采取比值定義法定義的物理量,根據(jù)不同的意義可以被分為性質(zhì)量與狀態(tài)量這兩類,其在具體的物理教學(xué)過程中有著一定的應(yīng)用差異性。如,應(yīng)用屬于性質(zhì)量的物理量,即需要滿足客觀上的需求,間接反映特征屬性的兩個(gè)物理量也必須可測,且兩個(gè)物理量的比值必須是一個(gè)定值。需要格外注意的是,教學(xué)中如果僅依據(jù)分析某一事物的某一現(xiàn)象或某種性質(zhì)時(shí)得到的單個(gè)比值來定義相應(yīng)的比值量,而不是將諸多事物的同一性質(zhì)或者將同一事物的不同現(xiàn)象進(jìn)行對比,就會(huì)造成該比值量的引入缺乏允分的基礎(chǔ),學(xué)生也就不容易深刻理解相應(yīng)概念的內(nèi)涵;應(yīng)用屬于狀態(tài)量的物理量,同樣需要滿足客觀上的需求,且間接反映特征屬性的兩個(gè)物理量可測。但在教學(xué)中要注意充分還原與展現(xiàn)比值法引入物理量的過程,否則學(xué)生會(huì)感到難以理解。
2.在高中物理教學(xué)中比值定義的幾種典型物理量應(yīng)用
第一,勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度v。從定義上分析我們可以得知,在勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中,物體通過的位移(s)與所用時(shí)間(t)之間的比值,就叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度(v)。從物理意義上而言,v就是描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。從特點(diǎn)上進(jìn)行分析,v是恒定不變的,與s、t無關(guān)。
第二,均變速直線運(yùn)動(dòng)加速度a。從定義上分析我們可以得知,在均變速直線運(yùn)動(dòng)過程中,物體的速度變化(△v)與所使用的時(shí)間(△t)之間的比值,就叫做均變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度(a)。從物理意義上而言,a就是描述物體速度變化的快慢。從特點(diǎn)上進(jìn)行分析,a是恒定不變的,與△v與△t無關(guān),而是受到物體本身的質(zhì)量與合外力影響。
第三,電場某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E。從定義上分析我們可以得知,電場之中某點(diǎn)的電荷受到的電場力(F)與它的電荷量(q)比值,就叫做在這個(gè)點(diǎn)時(shí)的電場強(qiáng)度。從物理意義上而言,E描述電場的強(qiáng)弱。從特點(diǎn)上進(jìn)行分析,一旦電場被確定,電場之中某個(gè)點(diǎn)的電場強(qiáng)度也就被確定,由電場以及該點(diǎn)在電場之中的位置決定。在該點(diǎn)放上不同電荷,其受到的電場力勢必也是不同的,但是電場力(F)與它的電荷量(q)比值仍就不會(huì)發(fā)生變化,也就是說電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度和放在其中的某點(diǎn)電荷之間無關(guān)。
第四,電容器的電容C。從定義上分析我們可以得知,電容器本身所帶的電荷量(Q)與電容器兩極之間的電勢差(U)比值,就叫做電容器的電容(C)。從物理意義上而言,U表征的是電容器容納電荷的實(shí)際本領(lǐng)。從特點(diǎn)上進(jìn)行分析則可以看到,固定的電容器,電容是不會(huì)發(fā)生變化的,也就是說電容器能夠容納電荷的本領(lǐng)取決于電容器本身,與電容器所帶的電荷量以及兩極之間的電勢差無關(guān)。
第五,導(dǎo)體的電阻R。從定義上分析我們可以得知,加在導(dǎo)體兩端的電壓(U)和流動(dòng)導(dǎo)體的電流(I)之間的比,就叫做導(dǎo)體的電阻R。從物理意義上而言,R就是表征導(dǎo)體對電流說產(chǎn)生的阻礙作用。從特點(diǎn)上進(jìn)行分析則可以看到,一段已經(jīng)被確定的導(dǎo)體,其電流阻礙作用也是確定的,其和導(dǎo)體兩端的電壓以及流動(dòng)導(dǎo)體的電流并沒有關(guān)系,決定導(dǎo)體電阻的主要是導(dǎo)體的材質(zhì)、長短以及導(dǎo)體的粗細(xì)、溫度等因素。
通過對上述幾個(gè)物理量的分析,我們可以清楚的看到他們具備著共同的特點(diǎn),即:表征物質(zhì)的某一方面性質(zhì),由表征物質(zhì)決定,其本身的大小和物體本身的性質(zhì)有著密切的聯(lián)系,但是卻是與定義它的其他物理量之間沒有關(guān)聯(lián)。所以在高中物理教學(xué)過程中我們可以依靠這一特點(diǎn),對物理量的定義進(jìn)行正確的闡述,對此類的物理量特點(diǎn)給予明確的剖析,列舉出相關(guān)的實(shí)例,對此加以驗(yàn)證,從而更好的突出此類物理量的決定性因素,使認(rèn)識更為深刻。需要注意的是,各物理量都有其特定的物理意義,所以在高中物理教學(xué)中要進(jìn)行深入細(xì)致的分析,反復(fù)舉例說明,抓住特征,理解概念,往往會(huì)收到事半功倍的效果。
結(jié)束語:
教育教學(xué)的根本目的不僅僅是向?qū)W生們傳授知識,更重要的還是讓學(xué)生獲得掌握知識的方法。尤其是物理知識,其是由眾多物理概念組合而成的,所以要想學(xué)好物理正確的理解并且掌握物理概念儼然已經(jīng)成為基本的前提條件。所以,在高中物理教學(xué)中應(yīng)用比值定義法,恰恰能夠讓學(xué)生們清楚的掌握物理概念的真實(shí)意圖,使學(xué)生們能夠主動(dòng)的投入到知識的研究過程中,進(jìn)而達(dá)到對知識的真正掌握,獲得最佳的物理教學(xué)效果。
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