比值定义法(好)
比值定义法小学就学除法,但高中大多数学生对除法的意义以及意义的延伸,却很少去问津。
很多小学生都知道“去书店买书,算一下每本书的单价”,而高中学生却轻视了这里面思想方法的问题。
然而我们教师在教学中,特别是在用老教材时,感到有些难度、颇费口舌。
新教材很好:在处理电场强度概念时候,在分析出电场力F与电荷量q成正比后,直接给出F=Eq,后面接着指出其中的E是“比例常数”,是“与电场有关的”比例常数,它反应了电场的性质,电荷放到不同点,发现E不同等。
之后,引出E的概念,定义它为E=F/q。
由“与电场有关”到“它反应了电场性质”再到“比值定义法”──单位电荷量在该位臵的受力。
这种思维过程,不但使问题简化,而且显得很自然、能使学生更深刻的理解比值定义法。
一、“比值法”的定义比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、加速度、密度、压强、功率、电场强度、电势、电势差、磁感应强度、电阻、电容等等。
比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量。
它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
二、物理量系统归类加速度a=(Δv)/(Δt) ;电场强度E=F/q;电容C=Q/U;电阻R=U/I;电流I=q/t;电动势,ε=W/q;电势差U=W/q;磁感应强度B=F/(IL)或B=F/qv或B=Φ/S。
中学物理中应用比值法定义的物理量很多,现将它们收集整理成下表,供同行在教学中参考。
类别物理量现象(正反比)定义式(微分) 决定式(根本)力学速度v s∝t v=x/t atvv+=角速度wφ∝t ω=φ/t twwα+=0加速度atv∆∝∆dtdvatva=∆∆=或mFa/=劲度系数k f∝x k=f/x /动摩擦因数μNfFF∝NfFF/=μ/ 功率P W∝t P=W/t αcosFvUIP==密度ρm∝V /压强P F∝S P=F/S ghPρ=热学比热容C tmQ∆∝)/(tmQc∆⋅=常数CcM=熔解热λQ∝m λ=Q/m /汽化热L Q∝m L=Q/m /电磁学电场强度E F∝q E=F/q2点kQ/r=E 电势φε∝q φ=ε/q φ点=kQ/r电势差UW q∝WUq=EdU=电动势εW∝q ε=W/q ΔΦ/Δt=ε电流Iq t∝qIt∆=∆或dqIdt=UIR=电容C Q∝U C=Q/U )(4kπkεS/=C平行板电阻R I∝U U/I=RρL/S=R磁感应强度BF∝IL B=F/ILkI/rB=直导线F∝qv B=F/qvΦ∝S B=Φ/S光学折射率n sini∝sinr sini/sinr 材料三、“比值法”的特点两类比值法及特点一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量,如:电场强度E、磁感应强度B、电容C、电阻R等。
它们的共同特征是;属性由本身所决定。
定义时,需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。
比如:定义电场强度E,需要选择检验电荷q,观测其检验电荷在场中的电场力F,采用比值F/q就可以定义。
另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,如速度v、加速度a、角速度ω等。
这些物理量是通过简单的运动引入的,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。
这些物理量定义的共同特征是:相等时间内,某物理量的变化量相等,用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。
四、“比值法”的理解1.理解要注重物理量的来龙去脉。
为什么要研究这个问题从而引入比值法来定义物理量(包括问题是怎样提出来的),怎样进行研究(包括有哪些主要的物理现象、事实,运用了什么手段和方法等),通过研究得到怎样的结论(包括物理量是怎样定义的,数学表达式怎样),物理量的物理意义是什么(包括反映了怎样的本质属性,适用的条件和范围是什么)和这个物理量有什么重要的应用。
2.理解要展开类比与想象,进行逻辑推理。
所有的比值法定义的物理量有相同的特点,通过展开类比与想象,进行逻辑推理、抽象思维等活动,从而引起思维的飞跃,知识的迁移,在类比中加深理解。
如在重力场、电场、磁场的教学中,相同的是都需要选择一个检验场性质的实体,用检验实体的受力与检验实体的有关物理量的比来定义。
但也存在区别,重力场的比值中,分母是质量最简单,电场定义时,要考虑电荷的电性,而磁场定义最复杂,不仅与考虑电流元I,而且要考虑电流元的放臵方位与有效长度。
3.不能将比值法的公式纯粹的数学化。
在建立物理量的时候,交代物理思想和方法,搞清概念表达的属性,从这些量度公式中理解它们的物理过程与物理符号的真实内容,切忌被数学符号形式化,忽视了物理量的丰富内容,一定要从量度公式中揭示所定义的概念与有关概念的真实依存关系和物理过程,防止死记硬背和乱用。
另一方面,在数学形式上用比例表示的式子,不一定就应用比值法。
如公式a=F/m,只是数学形式上象比值法,实际上不具备比值法的其它特点。
所以不能把比值法与数学形式简单的联系在一起。
在物理教学中,把既具有质的规定性,又具有量的规定性的物理概念称为物理量。
中学物理中,有相当数量的物理量是采用“比值法”定义的。
“比值法”有它自身的特殊性,了解“比值法”的一些特点,能够更好地开展实际教学。
比值法探究建立几个电磁学物理量摘要:比值法建立物理量是物理学中定义新物理量常见的形式之一,在电磁学的教学里这种方法的应用是比较集中的。
为遵循学生的认知规律,尊重学生的认知水平,我们必须沿着物理学发展的历史足迹,在学生已经学习过的电磁知识基础上逐步进行新知识的探究型教学。
关键词:比值法探究建立电场电势电动势比值法建立物理量是物理学中定义新物理量常见的形式之一,在电磁学的教学里这种方法的应用是比较集中的。
为遵循学生的认知规律,尊重学生的认知水平,我们必须沿着物理学发展的历史足迹,在学生已经学习过的电磁知识基础上逐步进行新知识的探究型教学。
通常操作过程是这样的,我们用几个已经学习过的物理量之间的内在联系来表示一个新的研究对象的性质,这种内在联系的表现方式就是一个物理量与另一个物理量的比值。
笔者下面着重从几个新概念的提出到建立的教学认知的过程中进行分析讨论。
物质世界中两个有一定距离并不接触的物体间有相互作用是毋庸臵疑的,基于因果关系的考虑,我们否定了超距作用。
正如伟大的物理学家牛顿所说的那样,“没有其他东西做媒介,一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用……在我看来,这种思想荒唐至极。
”为了解决这个与人类理智和科学追求不符的问题,1837年英国物理学家迈克尔〃法拉第提出电荷周围存在着一种看不见摸不着的物质—电场(electric field),两个带电体之所以能超越空间发生相互作用,正是通过场这种无形的媒介实现的。
既然电场最明显的特征是对放入其中的电荷有静电力作用——即电场具有力的性质。
考虑到学生前一节已经学习过库仑定律,因此在研究电场的强弱性质时,应该从静电力入手来寻找描述电场性质的物理量。
根据实验我们很容易得出如下结论:不同电荷放在电场中相同位臵受到的电场力是不同的,同一电荷放在电场中不同位臵受到的电场力也是不同的,所以不能直接用试探电荷所受的电场力来描述电场的性质。
另外,我们试图建立的描述电场性质的物理量必须与试探电荷无关而仅由场源决定,在上述实验现象得出的结论的限制下,这一物理量应该仅与位臵有关系。
于是我们进行猜想,先在已知电场中选定一个位臵,然后把一个很小的电荷q1作为试探电荷放到该位臵,它受到的静电力是F1,若有另一个同样的电荷放到该位臵受到的静电力一定也是F1;若将这两个同样的电荷同时放到该位臵,它们受到的合力很可能是2F1。
当然这有待于进一步的物理实验论证其正确性,不过我们可以先继续进行大胆的逻辑思考,三个这样的电荷同时放到该位臵,受到的静电力可能就是3F1……最后得出试探电荷在电场中该位臵受到的静电力很可能与试探电荷的电荷量q成正比的结论:F=kq或k=F/q ,k 为学生熟知的比例系数且与试探电荷无关。
在这个猜想的可能结果基础上,再创设一个运用库仑定律去分析电场强弱性质的问题:设真空中的某电场来之于场源电荷Q,在它的附近定一个位臵A距+Q距离为r ,将不同的检验电荷q1、q2、q3……先后放在A位臵,则由库仑定律知各个检验电荷所受静电力分别是F1、F2、F3…… F1=kQq1/r2、F2=kQq2/r2、F3=kQq3/r2……显然,F1/q1=F2/q2=F3/q3……=kQ/r2是个定值。
这一定值反映了A位臵电场的性质,这与我们之前的推测k=F/q 是一致的。
最后教师总结说明,实验证明我们这样的猜想是正确的,在电场里的任一个位臵放臵试探电荷,在该位臵都有试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量成正比的结论成立;而且实验还表明电场中不同位臵的比例系数一般是不同的。
至此,建立描述电场强弱性质的物理量时机已经成熟,定义 E=F/q 来表示电场强弱的物理量:电场强度(electric field strength )。
电势(electric potential)是描述电场性质的另一个重要物理量,关于电势概念的建立,人教版教科书将它与定义电场强度进行类比。
笔者认为此处的教学思路应该充分考虑到大多数学生的实际情况:对于基础较好接受能力较强的学生直接引用电荷在电场中的电势能(electric potential energy)与电荷量的比值是可行的,但是对于理解力一般的广大学生而言这样做似乎有些生拉硬拽之嫌。
物理要说理,物质之间的关系是纷繁复杂的,事物间最本质的内在联系必须在由表及里、去伪存真,忽略次要抓住主要以后才有可能找到。
刚刚学习的电势能这个概念远比重力势能复杂,它是否已为学生所熟知和掌握?描述电场性质能否用电荷的电势能?电势能只是电荷在电场中具有的能量中的一种,为什么单单研究电荷电势能和电荷量之间的关系而不是研究电荷的总能量或其他形式能量与电荷量的关系?为什么在特殊的匀强电场中去研究?特殊电场中得出的结论适用于一般电场吗?教材中并没有这样耐心沉着的去分析,而是直截了当地提出要研究电荷在匀强电场中的电势能与电荷量的比值,这不符合科学探究精神。
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。
(完整版)比值定义法(好)
比值定义法小学就学除法,但高中大多数学生对除法的意义以及意义的延伸,却很少去问津。
很多小学生都知道“去书店买书,算一下每本书的单价”,而高中学生却轻视了这里面思想方法的问题。
然而我们教师在教学中,特别是在用老教材时,感到有些难度、颇费口舌。
新教材很好:在处理电场强度概念时候,在分析出电场力F与电荷量q成正比后,直接给出F=Eq,后面接着指出其中的E是“比例常数”,是“与电场有关的”比例常数,它反应了电场的性质,电荷放到不同点,发现E不同等。
之后,引出E的概念,定义它为E=F/q。
由“与电场有关”到“它反应了电场性质”再到“比值定义法”──单位电荷量在该位置的受力。
这种思维过程,不但使问题简化,而且显得很自然、能使学生更深刻的理解比值定义法。
一、“比值法”的定义比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、加速度、密度、压强、功率、电场强度、电势、电势差、磁感应强度、电阻、电容等等。
比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量。
它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
二、物理量系统归类加速度a=(Δv)/(Δt) ;电场强度E=F/q;电容C=Q/U;电阻R=U/I;电流I=q/t;电动势,ε=W/q;电势差U=W/q;磁感应强度B=F/(IL)或B=F/qv或B=Φ/S。
比值定义法的公式
比值定义法的公式一、速度(v)1. 定义。
- 速度是描述物体运动快慢的物理量。
- 公式:v = (s)/(t),其中s表示路程(单位:米,m),t表示时间(单位:秒,s),速度v的单位是米每秒(m/s)。
二、密度(ρ)1. 定义。
- 密度是描述物质疏密程度的物理量。
- 公式:ρ=(m)/(V),其中m表示质量(单位:千克,kg),V表示体积(单位:立方米,m^3),密度ρ的单位是千克每立方米(kg/m^3)。
三、压强(p)1. 定义。
- 压强是表示压力作用效果的物理量。
- 公式:p=(F)/(S),其中F表示压力(单位:牛,N),S表示受力面积(单位:平方米,m^2),压强p的单位是帕斯卡(Pa)。
四、电流(I)1. 定义。
- 电流是表示电流强弱的物理量。
- 公式:I = (Q)/(t),其中Q表示电荷量(单位:库仑,C),t表示时间(单位:秒,s),电流I的单位是安培(A)。
五、电阻(R)(欧姆定律变形)1. 定义。
- 电阻是导体对电流阻碍作用的大小。
- 公式:R=(U)/(I),其中U表示电压(单位:伏特,V),I表示电流(单位:安培,A),电阻R的单位是欧姆(Ω)。
需要注意的是,电阻是导体本身的一种性质,它与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,R=(U)/(I)只是电阻的计算式,而不是决定式。
六、电容(C)1. 定义。
- 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。
- 公式:C=(Q)/(U),其中Q表示电容器所带电荷量(单位:库仑,C),U表示电容器两极板间的电压(单位:伏特,V),电容C的单位是法拉(F)。
七、电场强度(E)1. 定义。
- 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
- 公式:E = (F)/(q),其中F表示电场力(单位:牛,N),q表示检验电荷的电荷量(单位:库仑,C),电场强度E的单位是牛每库仑(N/C)。
高中物理中的比值定义法
高中物理中的比值定义法(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
一般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变,如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变。
比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等?补充:一、“比值法”的特点:1、比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
2.两类比值法及特点一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量如:电场强度E、磁感应强度B、电容C、电阻R等。
它们的共同特征是;属性由本身所决定。
定义时,需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。
比如:定义电场强度E,需要选择检验电荷q,观测其检验电荷在场中的电场力F,采用比值F/q就可以定义。
另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,如:速度v、加速度a、角速度ω等。
这些物理量是通过简单的运动引入的,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。
这些物理量定义的共同特征是:相等时间内,某物理量的变化量相等,用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。
二、“比值法”的理解?1.理解要注重物理量的来龙去脉。
为什么要研究这个问题从而引入比值法来定义物理量(包括问题是怎样提出来的),怎样进行研究(包括有哪些主要的物理现象、事实,运用了什么手段和方法等),通过研究得到怎样的结论(包括物理量是怎样定义的,数学表达式怎样),物理量的物理意义是什么(包括反映了怎样的本质属性,适用的条件和范围是什么)和这个物理量有什么重要的应用。
物理类比法和比值定义法的运用
物理类比法和比值定义法的运用1.比值定义法为了给某些物理规律或物理量确定一个概念,常用到比值的方法就叫做比值定义法。
速度的定义、密度定义、压强的定义、功率的定义、比热容的定义、热值的定义、(电流大小的定义高中)等都是用了比值定义的方法。
2.类比法类比——是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。
类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。
科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。
尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。
因此,类比法在物理教学中有着广泛的应用。
类比的方法很多,如:⑴新、旧知识类比:物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。
将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
⑵生活经验与物理规律的类比:学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。
用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
⑶相关学科知识与物理知识的类比:自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。
在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。
类比法也叫做类比推理法或类推法。
类比法是根据两个或两类对象间某些方面相似或相同的属性推出它们在其它方面也有相似或相同的属性的一种逻辑推理方法,是物理学中一种非常重要的研究方法。
如认识电流大小时,用水流进行类比。
认识电压时,用水压进行类比。
类比法和比值定义法也可以联合运用,比如在讲解密度定义时可以类比速度定义,在此过程中不但运用类比法还有比值定义法。
速度是初中物理第一个采用比值定义法的物理量,我们也可以用速度的物理意义(表示物体运动快慢的物理量)通过类比来学习压强的物理意义(表示压力作用效果大小的物理量);也可以用速度的定义(路程和通过时间之比)通过类比来学习压强的定义(压力和受力面积之比)。
浅谈中学物理中的比值定义法
浅谈中学物理中的比值定义法物理学的发展伴随着概念的发展或引出概念。
日常生活中许多最基本概念的意义与人们的认识不同。
费恩曼曾讲过一个笑话:一位女士超速行驶被警察拦下。
“太太,您刚才的车速是60英里每小时。
”“不可能的,我才开了7分钟,怎么可能开60英里呢?”“我的意思是:如果你继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过60英里。
”“我再行驶10英里就到家了,根本不用再开60英里。
”这位女士的错误在于对“速度”这个用比值定义的物理概念的误解。
基本概念不那么容易地被人领会,但运用数学语言可以最好地加以表述。
我们将物体走过的位移与物体走过这段位移所用时间的比值叫做速度,定义式为:。
我们将这种定义法叫做比值定义法。
中学物理中用比值定义法定义的物理量有:密度,电场强度,电容,电动势,速度,加速度,角速度,功率。
这种定义概念的方法更能科学的说明其包含的意义,下面我们以速度为例说明比值定义的特点。
(1)速度是抽象的,我们不能直接测出其大小,必须用其与某一可测物理量的关系来计算得到。
实验当中我们通过打点计时器和尺子测物体运动的时间和位移,并通过定义式计算物体运动速度。
生活中我们看到汽车上的速度计是利用离心力的原理,速度越高作用于弹簧的离心力越大,指针偏移越多。
(2)速度定义式说明了它的本质:单位时间内物体走过的位移。
因为定义式的这个特点使得它具有普适性。
而关于速度的其它公式,则是由定义式和另外附加条件推导出来的。
这也是该式是定义式的原因。
例如2ax=v2-v02,这个公式只是表明了速度与位移的关系,而且这个公式是由速度定义式、以及加速度a不变联合推导出来的,因此它只适用于匀加速直线运动,对于曲线运动和加速度不恒定的直线运动不在适用。
(3)速度是人们为了准确地描述物体运动快慢而定义出的物理量,它与物体走过的位移不成正比,与物体运动的时间也没有反比关系。
因此我们不能将速度的定义式看做纯粹的数学公式。
文章开头的女士正是因为没有明白速度的物理意义而认为自己没有违章。
【高中物理】物理中的比值定义法
【高中物理】物理中的比值定义法所谓比值定义法,就是用两个(或多个)基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例。
在初中物理中,涉及到利用比值法定义的物理量有速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等。
对于这类概念的理解,也是各类考试中经常出现的题型,因此,理解比值定义法及其特点,可以帮助同学们更加深刻的理解物理概念是实质。
比值定义法的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质属性,它不随定义所用的物理量的大小而改变。
举同学们非常熟悉的密度来说,“在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。
”(新人教版八年级上册物理114页)写成公式,这是课本上关于密度的定义。
很多同学根据公式,会认为物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比,这往往是初学密度是很多同学出现的错误理解。
我们知道,密度是物质的特性,与质量和体积并没有直接的关系,也不存在密度跟质量成正比、跟体积成反比这一关系。
那么对这个定义和公式究竟应该如何理解呢?通过实验测量,我们会发现同一物质,质量与体积的比值是恒定的,不同物质,质量和体积的比值一般不同,因此,质量与体积的比值可以反映物质的某种特性,而我们定义物质的这种特性为密度。
由此可见,密度是反映物质自身特性的物理量,与质量和速度并无直接关系。
再比如比热容的定义,“一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
”(新人教版九年级物理课本11页),而比热容作为物质的属性,与吸收热量的多少以及温度的变化并无关系。
另一方面,涉及表示变化快慢的物理量的时候,一般也是用比值法定义的。
例如速度,表示运动快慢的物理量,定义为路程和时间的比值。
再比如功率,表示做功快慢的物理量,定义为功和做功所用时间的比值。
对这个概念的理解,也需要注意理解清楚相关物理量的关系。
例如功率P=W/t ,而功率跟做功多少其实并无直接关系。
比值定义法
浅谈比值定义法张剑比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、加速度、功率、电场强度和磁感应强度等。
一、“比值定义法”的特点比值定义法适用于物质属性、物体运动特征的定义。
由于它们在与外界作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性的新物理量。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件:一是客观上需要,二是间接反映特征属性的多个物理量可测,三是多个物理量的比值必须是一个定值。
二、“比值定义法”的理解不能将比值定义法的公式纯粹数学化。
在建立物理量的时候,要理解物理思想和方法,搞清概念表达的属性,切忌被数学符号形式化,忽视了物理量的丰富内容。
一定要从公式中揭示所定义的概念与有关概念的真实依存关系,切忌死记硬背和乱用。
比如速度的定义式为,这里是用比值表征物体运动的快慢,但物体运动的快慢不是由这个比值决定;另外表征运动快慢的是这个整体,其确切含义是位移对时间的变化率,不能看成和的简单组合,所以也不存在速度v和成正比、和 t成反比的关系。
另一方面,在数学形式上用比例表示的式子,不一定就是应用了比值定义法。
如以后将要学到的加速度公式,只是数学形式上像比值定义法,实际上不具备比值定义法的其他特点。
所以不能把比值定义法与数学公式简单地联系在一起。
比值定义法是初中物理教学中常用的一种物理科学方法,应当引起我们足够的重视。
比值定义法就是用两个或两个以上的物理量的比值去定义另外一个新物理量的方法,此方法的本质是比较的思想,其实质是建立在控制变量思想的基础之上的。
比较的关键是选取相同的标准(因为只有选取相同的标准,才能使得比较的结果有意义)。
比值定义法采用两个或两个以上的物理量相比,就是在比较中选取相同标准的一个基本手段。
物理学比值定义法与类比推理法简介
物理学比值定义法与类比推理法简介用其他物理量的比值来定义一个新的物理量的方法.如速度、加速度、电场强度、电容、电阻、磁感应强度等.
为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征.如:在讲解电动势概念时,我们把电源比作抽水机,把非静电力比作抽水的力,学生就很容易理解.。
高中物理中的比值定义法
所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变,如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变。
比值定义法-详解比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。
用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等补充:一、“比值法”的特点:1、比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。
由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。
应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。
2. 两类比值法及特点一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量女口:电场强度E磁感应强度B、电容C电阻R等。
它们的共同特征是;属性由本身所决定。
定义时,需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。
比如:定义电场强度E, 需要选择检验电荷q,观测其检验电荷在场中的电场力F,采用比值F/q就可以定义。
另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,女口:速度v、加速度a、角速度3等。
这些物理量是通过简单的运动引入的,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。
这些物理量定义的共同特征是:相等时间内,某物理量的变化量相等,用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。
二、“比值法”的理解1. 理解要注重物理量的来龙去脉。
为什么要研究这个问题从而引入比值法来定义物理量(包括问题是怎样提出来的),怎样进行研究(包括有哪些主要的物理现象、事实,运用了什么手段和方法等),通过研究得到怎样的结论(包括物理量是怎样定义的,数学表达式怎样),物理量的物理意义是什么(包括反映了怎样的本质属性,适用的条件和范围是什么)和这个物理量有什么重要的应用。
