2021年谈谈物理概念和物理量的区别
物理是什么概念

物理是什么概念物理是什么概念物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
下面是小编为大家整理的物理是什么概念,仅供参考,欢迎阅读。
物理是什么概念1物理是什么概念物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其它各自然科学学科的研究基础。
物理学六大性质1、真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2、和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。
物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。
牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。
麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。
爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。
光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。
爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3、简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁特性。
例如:牛顿第二定律、爱因斯坦的质能方程、法拉第电磁感应定律。
4、对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。
例如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。
竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。
5、预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。
例如:麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在、卢瑟福预言中子的存在、菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑、狄拉克预言电子的存在。
6、精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
物理是什么概念2物理概念是整个物理学知识体系的基础,如果把物理这门学科比作高楼大厦,那么物理概念就是构成这座大厦的基石。
若学生物理概念模糊不清则寸步难行。
因此物理概念教学是物理教学的核心,教学中,让学生准确牢固的建立起物理概念是物理基础知识学习的重要环节。
质量与重量的区别与联系

质量与重量的区别与联系在日常生活中,我们经常提到物体的质量和重量,但实际上,质量和重量是不同的物理概念,它们有各自的定义和测量方法。
本文将详细介绍质量和重量的区别与联系。
一、质量的含义和测量质量是物体固有的属性,表示物体所具有的物质量。
质量不随地球上的重力场强度变化而变化,是一个恒定的值。
质量的SI单位是千克(kg)。
质量可以通过称量来进行测量,常用的称量工具包括天平、电子秤等。
二、重量的含义和测量重量是物体受到地球引力作用时所表现出来的力的大小,是一个与所处重力场强度相关的物理量。
重量可以用来衡量物体所受到的地球引力的大小。
其SI单位是牛顿(N)。
重量的大小取决于物体的质量和所处的重力场强度。
在地球表面,物体的重量可以通过称重来进行测量。
常见的称重工具包括弹簧秤、吊秤等。
需要注意的是,由于地球不同地区的重力场强度略有差异,相同质量的物体在不同地方的重量会稍有不同。
三、质量与重量的区别1. 定义:质量是物体固有的属性,是物质量的度量;重量是物体在地球重力场下所受到的力的大小的度量。
2. 表示:质量用千克(kg)作为单位进行表示;重量用牛顿(N)作为单位进行表示。
3. 特性:质量是一个固定的值,不随地点和重力场强度的变化而变化;重量是与地点和重力场强度相关的物理量,会随环境而变化。
4. 测量:质量可以通过称量仪器来进行直接测量;重量可以通过称重仪器来间接测量。
四、质量与重量的联系尽管质量和重量是不同的物理概念,但它们之间存在着密切的联系。
物体的重量是其质量在地球引力作用下所产生的一个结果。
根据万有引力定律可以得知,物体的重力与其质量成正比,即\[W = mg\]其中W表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示所处地点的重力场强度。
由此可见,物体的重量可以通过其质量和所处地点的重力场强度来计算。
因此,虽然质量和重量是不同的物理量,但它们之间存在着密切的数学关系。
总结:质量和重量是物理学中常用的概念,它们有着不同的定义和测量方式。
谈谈物理量的比值定义方法和物理意义

谈谈物理量的比值定义方法和物理意义比值法定义物理量概念在近十年内几乎涵盖了很多初高中物理教材的部分篇章。
作为一种定义物理量概念的方法,它的使用频率颇受关注。
所谓的比值定义物理量,就是用一个物理量与另一个物理量形成比例关系,得到的结果具有一种特定的物理意义,于是就用这个比值来定义一个新的物理量。
这种比值定义物理量概念的方法由于其方式的简单和形式的统一性等特点被广泛的使用,尤其在初中物理教材中涵盖了较多的物理概念。
物理量概念是直接或间接反映物理现象及过程的本质属性,它是在大量的观察、实验基础上,通过感性认识,科学分析比较现象与本质,然后把这些物理现象及过程的共同特征加以概括而建立的,是物理事实本质在人脑中的反映。
物理概念的建立是经过一系列的探究活动的结晶,而比值法定义物理量概念也同样要经过一系列的数值进行比值概括,然后通过比值概括出能反应某物质一种特性的普遍特征,最后进行确认为某一个物理量的定义。
这种统一的比值定义物理量的方法和形式比较确定,方向比较明确,探究结果也比较适合需要。
但是,单一的比值定义物理量概念的使用,甚至涵盖了较多的物理量概念,这种较多的使用频率也可能会暴露出它的一点点局限性。
1、概念的形式比较单一化一个物理量的诞生总有它的确立的过程和结果的反馈。
由于不同物理量的意义不同,它产生的方式和途径也不同。
由于不同的过程经历和不同的物理意义的展现,导致每一个物理量的诞生都有自己的特色和规律。
现在,用形式单一的比值定义物理量来定义较多的物理概念,这种比值定义物理量的形式比较单一化,虽然让学生较容易理解和掌握,但是它抹掉了原本建立物理量概念的初衷,没有向学生展示科学发展的原始过程,而是用一种单一化模式将这些概念给限定框框,用统一框框去套一个物理量的框框。
2、概念形式大于内涵每一个物理量的概念都反映一定物质的一种特性和本质规律。
对于比值法定义物理量的形式由于是固定的框框模式,也就限制了物理量概念的建立多元化。
探究迷思概念成因 形成正确物理观念

一 、 物理观念与迷思概念
有 对 物 理 概 念 和 规 律 进 行 正 确 理 解 和 灵 活 运 用 ,学
观念是指客观事物在大脑中形成的概括性认
生 才 能 真 正 建 立 正 确 的 物 理 观 念 [2]。高 中 物 理 教
识 ,它 支 配 着 人 类 的 行 为 方 式 。物 理 观 念 居 于 物 理
12 电场强度 电场的大小
电场的大小和 方向
磁感应 由磁场感应出某 磁 场 的 大 小 和 13
强度
物理量
方向
4.忽视概念教学 物理概念和规律的学习不仅仅为了获得一些公 式 ,记 住 几 个 模 型 ,而 是 增 强 学 生 的 科 学 探 究 意 识 , 锻 炼 学 生 的 科 学 思 维 能 力 。 比 如 ,模 型 建 构 就 是 一 种 重 要 的 科 学 思 维 方 法 , 点 电 荷 、单 摆 等 物 理 概 念 和 自 由 落 体 运 动 、平 抛 运 动 等 物 理 过 程 都 是 物 理 模 型 。
学 中 学 生 出 现 的 迷 思 概 念 ,探 究 其 产 生 的 原 因 ,主
学 科 核 心 素 养 之 首 ,物 理 教 学 应 该 以 物 理 观 念 来 统
要有以下方面:
领 。一 般 来 说 ,学 生 在 日 常 生 活 和 以 往 学 习 过 程 中
1. 先入为主的生活经验
已 经 积 累 了 大 量 的 知 识 和 经 验 ,其 中 有 些 观 念 与 科
力 ”,使 得 电 和 磁 之 间 的 联 系 一 直 没 有 突 破 ,直 到 奥
斯 特 通 过 实 验 第 一 次 发 现 有 “横 向 作 用 力 ”的 存 在 ,
才突破了人类对电与磁的认识的局限性。 3.文字迷思
物理学基本定义

物理学基本定义物理学是自然科学的一个重要分支,研究的是物质、能量、空间和时间之间的相互关系及其规律。
物理学通过实验观测和理论推导,探索宇宙的奥秘,揭示了许多自然现象背后隐藏的规律和原理。
物理学的起源与发展物理学作为一门研究自然界的学科,有着悠久的历史。
古希腊哲学家首先提出了有关物质构成和宇宙万物之源的猜想。
随着科学技术的发展,物理学逐渐从哲学思辨转变为实验观察和数学推理相结合的精密学科。
到了近代,伽利略、牛顿等科学家的贡献使得物理学得到了空前的发展。
经典力学、光学、热力学等领域的建立,为后续现代物理学的发展奠定了基础。
而随着相对论理论和量子力学的建立,物理学在20世纪迎来了一场革命,至今依然处于不断发展壮大的过程之中。
物理学的基本概念物理学所研究的对象包括物质和能量。
物质在空间中具有质量和体积,能量则是物体所具有的做功的能力。
物体在空间中的运动和相互作用是物理学的核心内容之一。
力是物理学中重要的概念之一,描述了物体之间的相互作用。
牛顿三定律是力的基本原理,阐明了物体运动的规律。
一切物理现象都可以归结为力的作用和反作用。
在空间与时间的研究中,物理学采用了坐标系和数学方法描述物体在空间中的位置和运动。
通过数学模型和方程式,物理学家可以预测物体的运动轨迹和未来状态。
物理学的分支与应用物理学作为一门综合性科学,包含了多个学科领域。
其中,经典力学、热力学、电磁学、光学、相对论理论、量子力学等是物理学的重要分支。
不同的分支研究不同范畴内的自然现象,扩展了物理学的知识边界。
物理学的应用领域广泛,包括工程技术、医学、天文学等。
在工程技术领域,物理学为机械制造、光电信息等技术提供了理论支撑;在医学领域,物理学为医学成像、激光治疗等技术的发展提供了基础;在天文学领域,物理学帮助我们理解宇宙的形成和演化,探索宇宙中的奥秘。
结语物理学作为一门深奥而又丰富多彩的学科,引领着人类不断探索自然界的未知领域。
通过对物质、能量、空间和时间的研究,物理学不断推动科学技术的发展和人类文明的进步。
浅谈物理概念和物理量的区别

浅谈物理概念和物理量的区别作者:杨清源来源:《中学物理·高中》2016年第07期在已发表的文献中,关于物理概念教学的文章很多,但在这些已发表的文献中,许多作者并没有区分好物理概念和物理量,混淆了两者的界限,其中尤以同名的物理概念和物理量为重,常见表述为“定量的物理概念,即物理量”或者“物理量就是定量的物理概念”.其实,物理概念和物理量是有本质区别的:物理概念是物理量的前提,也是物理量的基础,物理量从属于与之相应的同名物理概念,没有物理概念,就谈不上物理量;物理量通常都有与其对应的同名物理概念,但物理概念不一定有与其对应的同名物理量,即使同名,两者也有很多不同,物理概念比物理量具有更加丰富的含义.下面从两个方面进行说明.1 广义的物理概念和物理量的区别1.1 定义不同物理概念是一类物理现象的共同特征和本质属性在人脑中概括和抽象的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式.物理概念所反映的不再是个别的物理现象,也不再是具体的物理过程或物理状态,而是物理世界中具有本质属性的物理客体、物理过程和物理状态的抽象与概括,故称为“概—念”.量是对事物在数值上的具体表征与量度.物理量就是物理学中量度物质属性或描述物体运动状态及其变化过程的量.对于有单位的物理量,必须要同时用数字和单位来描述,否则不能产生任何物理意义.由于其定义不同,其含义自然不同,物理概念和物理量是从不同角度对物理现象、物理事实或物理过程的描述.1.2 引入目的不同一般地说,只要抽象出物理现象的本质属性及其共同特征之后,并对其加以概括,也就形成了物理概念,它是对特征的独特组合而形成的知识单元.根据物理现象本质属性和共同特征的不同,物理概念可以分为两种:一种是只有质的规定性的概念,如机械运动、简谐运动、干涉、偏振等;另一种是既有质的规定性、又有量的规定性的概念,如速度、加速度、电场强度、电阻、电动势等.对于第二种概念,除了表述其质的属性外,还要清楚表示其量的属性,如何表示呢?这就促使人们对其抽象与概括的对象给以量度和具体数值上的表示,由此,物理量才得以引入,并且它与相应的物理概念同名.由此可知,物理量的引入,要以已确立的同名物理概念作为它引入的基础,其目的只是定量化同名物理概念在量方面的属性,所以说,物理量从属于物理概念.物理量通常有与其对应的同名物理概念,但物理概念不一定有与其对应的同名物理量,物理概念的范围比物理量更广.当然,由于量的本身包含有数和度的双重含义,作为每一物理量的引入,也就对相应物理概念的抽象与概括的对象,给予了具体数值上的定量表征与量度,当然也就使相应物理概念更加具有科学性,物理量是对物理概念必要的补充和定量化.1.3 功能不同物理概念是物理规律和理论的基础,因为物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系.例如,如果学生对力、质量、加速度这几个概念不清楚,那就无法掌握和理解牛顿第二定律,更谈不上能正确应用.可以说,如果没有一系列概念作为基础,就无法形成物理学体系.再如,如果没有电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念,就无法形成电磁学体系;如果没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念,也就无法形成光学体系.所以,物理概念是组成物理的基本元素,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心的地位.物理量给了相应物理概念在量值方面的含义,在一定条件下,物理量之间可进行数学运算,这为定义新的物理量提供了可能.由于每个物理量都有相应的符号,也使得物理表述更加简洁、美观,而且物理规律的定量表述,也使得物理学成为了一门定量的学科,使物理学的结论可以随时加以严格检验,这有利于人类认识自然,把握规律.物理概念和规律的定性表述与精确的数学定量表述相结合,构成物理学科的突出特点之一.1.4 分类不同物理量有基本物理量和导出物理量之分,但是物理概念却只有广义上的基础概念,没有基本概念一说.1960年10月第11届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制.在国际单位制中,总共选定了七个物理量做为基本物理量(其单位相应作为基本单位),其余物理量是导出物理量,相应单位为导出单位.导出物理量是借助其它两个或两个以上物理量来定义的,它需要用一定的物理公式(数学表达式)来表达.然而,虽然物理概念只有广义上的基础概念,没有基本概念的说法,但却有层次之分(说明:概念的其他分类方法,此文不做说明).概念之间可能是上位概念和下位概念的关系,也可能是并列关系,还可能是包含关系.明确概念之间的层次关系,我们才能更好的理解概念,这一点可以画概念图.比如,如果把能量当成是上位概念,那么它包括的势能,动能,内能等等就是其下位的概念,而势能中又包括重力势能,电势能,分子势能等更为具体的概念.理解物理概念的层次后,才能正确区分类似能量守恒和机械能守恒这些容易混淆的规律,学生在运用这些规律时候,才能不出问题或少出问题.2 同名的物理概念和物理量的区别物理量与物理概念有时还具有着完全相同的命名,彼此相应,物理量与相应物理概念在表征与反映对象上具有同一性,在外观表现形式上具有对应性,但是,它们在物理意义以及含义上存在着本质的区别,这决定了它们在定义的方式方法上和在发挥的作用上存在着明显的各异性,这也是教师最容易混淆的地方.例如,力是同名的物理概念和物理量.力作为物理量,定义为使1 kg的物体获得1 m/s2的加速度所需要的力为1 N;现代物理学还把力定义为物体动量的变化率;力是矢量;通常表述为拉力F=8 N,方向向东;力不是基本物理量等等.力作为物理概念,力的定义为物体对物体的作用;除了包含上述物理量的性质外,还有其他特征:力有物质性,也有相互性;它有大小、方向、和作用点三个要素;还有重力、弹力、摩擦力、电场力等具体的力;有瞬时效果,有时间积累效果,有空间积累效果等等,概念有更加丰富的内涵和外延.又如,功是高中的一个重要概念,也有相应的同名物理量.作为物理量,其定义式为W=Fscosθ,我们可以理解功有零功正功和负功之分;功与参照系有关;此式适用恒力,若是变力要做相应处理;功是标量;其单位是焦耳,各力功相加就是合力功,等等.但如果将功作为物理概念,仅理解上述各方面还不够!对于功的概念,只有在学生学习了功能关系或动能定理之后,才能明白为什么要用力与位移的乘积来定义功;也只有当学生学习了机械能守恒定律、热力学第一定律,能量守恒定律之后,才能真正领会功这个概念的本质:功是能量转化的一种量度,一切做功过程都是能量转化的过程.再如,电阻既是一个概念,也是一个物理量.作为物理量,电阻的定义是R=UI,它提供了测量电阻的重要方法.作为概念,除了其大小,还要考虑电阻在电路中有哪些作用?电阻由什么决定?电阻的本质是怎么产生的?……其他很多同名概念都有类似特点.由此可见,同名的物理概念,比相应的物理量更复杂,涉及面更广,除了包含相应物理量的信息外,还包含其他丰富的信息.物理规律借助物理量可以以物理公式(数学表达式)形式呈现,这些物理公式表面上涉及的仅仅都是物理量,其实不然,它们是物理概念的相互联系和制约关系.理解了物理概念,才能把握好这些物理公式和物理规律.所以,记住物理公式,是学好物理的必要条件,但还不充分,如果忽略了物理概念的理解,只重视物理量的学习,就会落入“物理只是背公式”的错误认识,学生也就会出现“公式都背了,考试还考不好”的情况.总之,通过上述比较可知,物理概念和物理量有很多的不同之处,是不同的物理名词.相对物理量而言,可以说物理概念是上位的,概括性强,更加抽象,包含信息更加丰富,物理量只是对相应同名物理概念的量的表述,物理概念除了量的性质以外,还有其他很多质的性质.我们可以将物理概念比喻成一个外表抽象,内涵复杂的“系统”,它包括物理概念的引入目的(或背景)、定义、物理意义、与其他概念之间的关系、以及其他性质等诸多方面,如果概念有量的属性,则还有相应的同名物理量.教师知道了两者的区别,就不会将概念教学沦为物理量教学,更不会只是公式教学,这自然有助于学生对物理概念的学习,不仅知其然,更知其所以然,有助于能更好的从整体上、从本质上把握物理概念.。
高一物理描述运动的基本物理量和物理概念

第二讲:描述运动的基本物理量和物理概念适用学科物理适用年级高中一年级适用区域新课标人教版课时时长(分钟)120分钟知识点1.质点2.参考系和坐标系、参考系的选取、运动的相对性3.时刻与时间间隔4.路程与位移教学目标1.知识与技能:(1)介绍质点的概念,质点的判断;(2)介绍参考系的概念及与运动的关系;介绍参考系的建立与分析(3)介绍时间和时刻的含义及区别,介绍在实验中测量时间的方法;(4)介绍位移的概念,它是表示质点位置变动的物理量,是矢量,可以用有向线段来表示;(5)比较路程和位移的区别;(6)辨析直线运动的位置和位移的关系。
2、过程与方法:(1)质点概念的提出和分析、建立的过程,知道它是一种科学的抽象(2)使了解物理学研究中物理模型的特点(3)联系生活实际(4)通过过的数学方法来突破时刻与时间、直线运动的位置和位移及相关方向3、情感态度与价值观:(1)通过观察、探究体验通过小组讨论,逐步养成相互合作交流的精神(2)验研究问题的方法,学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观教学重点 1.、质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立2.、时间和时刻的概念和区别;位移的矢量性、概念教学难点1、.实际物体可以看作质点的条件2.、位移和路程的区别一、复习预习提问:什么是运动,PPT展示各种运动图片提问:物理学研究的运动是什么样的运动?什么是参照物二、知识讲解考点/易错点1、质点情景展示:运动汽车的模型。
提问:(1)要准确描述车身上、车轮上各点的位置随时间的变化不是容易事,困难和麻烦出在哪儿呢?(2)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家做客,需要多长时间,需要了解它各部分运动的区别吗?(3)上述问题中,汽车的大小和形状是次要因素呢还是主要因素呢?讲述:有些时候在研究问题中,为了便于分析,常常把实际物体简化为一个没有大小和形状的点。
PPT呈现信息:“神舟”飞船载人舱长7.4m,由直径2.8m,用长58m,重达480t的“长征”2号火箭发射。
【高一】2021年高一物理必修一全册学案(鲁科版)

【高一】2021年高一物理必修一全册学案(鲁科版)第2节质点和位移学习目标:1.晓得加速度的概念。
晓得它就是则表示质点边线变动的物理量,晓得它就是矢量,可以以有向线段则表示。
2.知道路程和位移的区别。
自学重点:质点的概念位移的矢量性、概念。
自学难点:1.对质点的理解。
2.加速度和路程的区别.主要内容:一、质点:定义:用代替物体的具有质量的点,叫做质点。
质点就是一种科学的抽象化,就是在研究物体运动时,把握住主要因素,忽略次要因素,就是对实际物体的对数,就是一个理想化模型。
一个物体与否可以视作质点,必须具体内容的研究情况具体分析。
二、路程和位移2.路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有有方向,是标量。
3.加速度:就是则表示质点边线变动的物理量,存有大小和方向,就是矢量。
它就是用一条自起始边线指向末边线的存有向线段则表示,加速度的大小等同于质点始末边线间的距离,加速度的方向由初边线指向末边线,加速度只依赖于初末边线,与运动路径毫无关系。
4.位移和路程的区别:5.通常说道,加速度的大小不等于路程。
只有质点搞方向维持不变的直线运动时大小才等同于路程。
【例一】下列几种运动中的物体,可以看作质点的是()a.研究从广州飞抵北京时间时的飞机b.绕地轴做自转的地球c.拖太阳太阳的地球d.研究在平直公路上行驶速度时的汽车【例二】中学的垒球场的内场就是一个边长为16.77m的正方形,在它的四个角分别设立本垒和一、二、三二垒.一位球员接球后,由本垒经一垒、一垒二垒跑到三二垒.他运动的路程就是多小?加速度就是多小?加速度的方向如何?堂训练:1.以下观点中恰当的就是()a.两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同。
b.两个物体通过的路程不相同,但加速度的大小和方向可能将相同。
c.一个物体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程。
d.若物体搞单一方向的直线运动,加速度的大小就等同于路程。
2.如图甲,一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上.手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右回运动,b为小球向右到达的最远位置.小球向右经过中间位置o 时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。
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谈谈物理概念和物理量的区别
导语:我们可以将物理概念比喻成一个外表抽象,内涵复杂的“系统”。
物理量只是对相应同名物理概念的量的表述,物理概念除了量的性质以外,还有其他很多质的性质.。
在已发表的文献中,关于物理概念教学的文章很多,但在这些已发表的文献中,许多 ___并没有区分好物理概念和物理量,混淆了两者的界限,其中尤以同名的物理概念和物理量为重,常见表述为“定量的物理概念,即物理量”或者“物理量就是定量的物理概念”.
其实,物理概念和物理量是有本质区别的:物理概念是物理教学量的前提,也是物理量的基础,物理量从属于与之相应的同名物理概念,没有物理概念,就谈不上物理量;物理量通常都有与其对应的同名物理概念,但物理概念不一定有与其对应的同名物理量,即使同名,两者也有很多不同,物理概念比物理量具有更加丰富的含义.下面从两个方面进行说明.
1.1 定义不同
物理概念是一类物理现象的共同特征和本质属性在人脑中概括和抽象的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形
式.物理概念所反映的不再是个别的物理现象,也不再是具体的物理过程或物理状态,而是物理世界中具有本质属性的物理客体、物理
过程和物理状态的抽象与概括,故称为“概—念”.
量是对事物在数值上的具体表征与量度.物理量就是物理学中量度物质属性或描述物体运动状态及其变化过程的量.对于有单位的物理量,必须要同时用数字和单位来描述,否则不能产生任何物理意义.
由于其定义不同,其含义自然不同,物理概念和物理量是从不同
角度对物理现象、物理事实或物理过程的描述.
1.2 引入目的不同
一般地说,只要抽象出物理现象的本质属性及其共同特征之后,
并对其加以概括,也就形成了物理概念,它是对特征的'独特组合而形成的知识单元.根据物理现象本质属性和共同特征的不同,物理概念可以分为两种:一种是只有质的规定性的概念,如机械运动、简
谐运动、干涉、偏振等;另一种是既有质的规定性、又有量的规定性的概念,如速度、加速度、电场强度、电阻、电动势等.
对于第二种概念,除了表述其质的属性外,还要清楚表示其量的
属性,如何表示呢?这就促使人们对其抽象与概括的对象给以量度和
具体数值上的表示,由此,物理量才得以引入,并且它与相应的物理概念同名.由此可知,物理量的引入,要以已确立的同名物理概念作为它引入的基础,其目的只是定量化同名物理概念在量方面的属性,所以说,物理量从属于物理概念.物理量通常有与其对应的同名物理概念,但物理概念不一定有与其对应的同名物理量,物理概念的范围比物理量更广.
当然,由于量的本身包含有数和度的双重含义,作为每一物理量的引入,也就对相应物理概念的抽象与概括的对象,给予了具体数值上的定量表征与量度,当然也就使相应物理概念更加具有科学性,物理量是对物理概念必要的补充和定量化.
1.3 功能不同
物理概念是物理规律和理论的基础,因为物理规律揭示了物理概念之间的相互 ___和制约关系.例如,如果学生对力、质量、加速度这几个概念不清楚,那就无法掌握和理解牛顿第二定律,更谈不上能正确应用.可以说,如果没有一系列概念作为基础,就无法形成物理学体系.再如,如果没有电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念,就无法形成电磁学体系;如果没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念,也就无法形成光学体系.
所以,物理概念是组成物理的基本元素,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心的地位.
物理量给了相应物理概念在量值方面的含义,在一定条件下,物理量之间可进行数学运算,这为定义新的物理量提供了可能.由于每个物理量都有相应的符号,也使得物理表述更加简洁、美观,而且物理规律的定量表述,也使得物理学成为了一门定量的学科,使物理学的结论可以随时加以严格检验,这有利于人类认识自然,把握规律.物理概念和规律的定性表述与精确的数学定量表述相结合,构成物理学科的突出特点之一.
1.4 分类不同
物理量有基本物理量和导出物理量之分,但是物理概念却只有广义上的基础概念,没有基本概念一说.
___10月第11届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制,简称SI制.在国际单位制中,总共选定了七个物理量做为基本物理量(其单位相应作为基本单位),其余物理量是导出物理量,相应单位为导出单位.导出物理量是借助其它两个或两个以上物理量来定义的,它需要用一定的物理公式(数学表达式)来表达.
然而,虽然物理概念只有广义上的基础概念,没有基本概念的说法,但却有层次之分(说明:概念的其他分类方法,此文不做说明).概念之间可能是上位概念和下位概念的关系,也可能是并列关系,还可能是包含关系.明确概念之间的层次关系,我们才能更好的理解概念,这一点可以画概念图.比如,如果把能量当成是上位概念,那么它包括的势能,动能,内能等等就是其下位的概念,而势能中又包括重力势能,电势能,分子势能等更为具体的概念.理解物理概念的层次后,才能正确区分类似能量守恒和机械能守恒这些容易混淆的规律,学生在运用这些规律时候,才能不出问题或少出问题.
物理量与物理概念有时还具有着完全相同的命名,彼此相应,物理量与相应物理概念在表征与反映对象上具有同一性,在外观表现形式上具有对应性,但是,它们在物理意义以及含义上存在着本质的区别,这决定了它们在定义的方式方法上和在发挥的作用上存在着明显的各异性,这也是教师最容易混淆的地方.
例如,力是同名的物理概念和物理量.力作为物理量,定义为使1 kg的物体获得1 m/s2的加速度所需要的力为1 N;现代物理学还把力定义为物体动量的变化率;力是矢量;通常表述为拉力F=8 N,方向向东;力不是基本物理量等等.力作为物理概念,力的定义为物体对物体的作用;除了包含上述物理量的性质外,还有其他特征:力有物质性,也有相互性;它有大小、方向、和作用点三个要素;还有重
力、弹力、摩擦力、电场力等具体的力;有瞬时效果,有时间积累效果,有空间积累效果等等,概念有更加丰富的内涵和外延.
又如,功是高中的一个重要概念,也有相应的同名物理量.作为物理量,其定义式为W=Fscosθ,我们可以理解功有零功正功和负功之分;功与参照系有关;此式适用恒力,若是变力要做相应处理;功是标量;其单位是焦耳,各力功相加就是合力功,等等.但如果将功作为物理概念,仅理解上述各方面还不够!对于功的概念,只有在学生学习了功能关系或动能定理之后,才能明白 ___要用力与位移的乘积来定义功;也只有当学生学习了机械能守恒定律、热力学第一定律,能量守恒定律之后,才能真正领会功这个概念的本质:功是能量转化的一种量度,一切做功过程都是能量转化的过程.
再如,电阻既是一个概念,也是一个物理量.作为物理量,电阻的定义是R=UI,它提供了测量电阻的重要方法.作为概念,除了其大小,还要考虑电阻在电路中有哪些作用?电阻由什么决定?电阻的本质是怎么产生的?……其他很多同名概念都有类似特点.
由此可见,同名的物理概念,比相应的物理量更复杂,涉及面更广,除了包含相应物理量的信息外,还包含其他丰富的信息.
物理规律借助物理量可以以物理公式(数学表达式)形式呈现,这些物理公式表面上涉及的仅仅都是物理量,其实不然,它们是物理概念的相互 ___和制约关系.理解了物理概念,才能把握好这些物理公式和物理规律.所以,记住物理公式,是学好物理的必要条件,但还不充分,如果忽略了物理概念的理解,只重视物理量的学习,就会落入“物理只是背公式”的错误认识,学生也就会出现“公式都背了,考试还考不好”的情况.
总之,通过上述比较可知,物理概念和物理量有很多的不同之处,是不同的物理名词.相对物理量而言,可以说物理概念是上位的,概括性强,更加抽象,包含信息更加丰富,物理量只是对相应同名物理概念的量的表述,物理概念除了量的性质以外,还有其他很多质的性质.
我们可以将物理概念比喻成一个外表抽象,内涵复杂的“系统”,它包括物理概念的引入目的(或背景)、定义、物理意义、与其他概念之间的关系、以及其他性质等诸多方面,如果概念有量的属性,则还有相应的同名物理量.
教师知道了两者的区别,就不会将概念教学沦为物理量教学,更不会只是公式教学,这自然有助于学生对物理概念的学习,不仅知
其然,更知其所以然,有助于能更好的从整体上、从本质上把握物理概念.
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