“八問”學習物理量

1、“八問”學習物理量作者： 王 漢 林單位：重慶市奉節(jié)縣永安中學二四年十二月“八問”學習物理量物理量的學習是學好物理知識的重要一環(huán)，對提高知識水平、發(fā)展思維能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、提高整體素質(zhì)等都極其重要。在學習時，要抓住以下八個方面：一、物理意義是什么？首先要明確物理量的引入目的，即為什么要引入該物理量，它是用來反映、描述或表征什么的。如速度是用來表示物體運動快慢和方向的物理量。電場強度是用來描述電場強弱和方向分布的物理量。在引入物理量時，還要注意物理量形成過程中滲透的科學方法。如合力與分力的建立過程中體現(xiàn)了等效方法，電場強度與電勢的建立過程中運用了比較與鑒別的邏輯方法。二、屬于哪種物理量？物理量

2、不從不同的角度出發(fā)有不同的分類方法。從物理量反映的屬性來分：第一類是量度物質(zhì)屬性的物理量，如密度、比熱、電場強度、電勢、磁感強度等；第二類是反映物體屬性的物理量，如質(zhì)量、電阻等；第三類是描述物質(zhì)運動狀態(tài)所用的物理量，如速度、加速度、溫度、壓強等。從認識論的角度物理量可分為：第一類是以物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)而概括、抽象出的具體物理量。如力、速度、加速度、折射率等。第二類是以物理現(xiàn)象和物理過程的理性認識為基礎(chǔ)而建立的抽象物理量。如能量等。第三類是以科學推理的高度思維為依據(jù)而抽象出的特殊物理量。如時間、空間等。三、定義是什么？物理量的定義是準確反映其定義的恰當、簡煉的文字敘述。教學時需字斟句酌，要求學生在理

3、解其物理意義的前提下采用理解記憶，最好抓住關(guān)鍵字句用自己語言來準確敘述，切忌死記硬背。如功的定義為：力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。電場強度的定義為：放入電場中某點的點電荷受到的電場力跟它的電量的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。物理量定義后要進一步揭示其本質(zhì)特征，實現(xiàn)觀念上的突破。如給出向心力的定義后，進一步指出向心力不是什么新的性質(zhì)的力，而是重力、彈力、摩擦力等一個或幾個力的合力在法線方向上的分力。四、定義式屬于哪種？定義式是物理量的數(shù)學表達式，反映它跟其它物理量間的數(shù)量關(guān)系，可當作公式使用，要明確公式中各物理量的表示符號。物理量的定義式可分為

4、兩類：一類跟定義式中其它物理量之間沒有比例關(guān)系，其定義式為量度式。另一類跟定義式中其物理量存在比例關(guān)系，其定義式為決定式。如密度、比熱、電場強度、電勢、電容、磁感強度等的定義式為量度式，力矩的定義式MFL為決定式。值得注意的是有些物理量的定義式雖為量度式，但從定義式出發(fā)可導出在特定條件下的決定式，如真空中點電荷周圍的電場強度的決定式為EkQ/r2,平行板電容器電容的決定式為CS/4kd。五、數(shù)值有無絕對含義？大部分物理量的數(shù)值都是確定的，但保守力場中的勢能及其與勢能相關(guān)的各物理量的數(shù)值是相對的。如質(zhì)量、比熱、電場強度、電容等的數(shù)值是確定的。重力勢能、分子勢能、電勢能、電勢等的數(shù)值是相對的，隨零

5、勢點的選擇不同而異，在應(yīng)用中主要用到的是它們的變化量，其數(shù)值是絕對的。要了解物理量的數(shù)值，就要掌握物理量數(shù)值的測量和測量方法或?qū)嶒灧椒?，掌握物理量的測量工具。六、是矢量還是標量？既有大小，又有方向，且符合平行四邊行定則運算的物理量叫做矢量。只有大小，沒有方向，符合代數(shù)運算法則的物理量叫做標量。如電場強度是矢量，其大小等于單位電量電荷在該點受到的電場力大小，方向與正電符受力方向一致，所以電場強度亦可理解為單位正電荷所受到的電場力。當矢量在一條直線上時，在規(guī)定正方向后可用正、負號表示矢量的方向。比熱、電勢、電容等是標量，標量也可以有正、負，標量的正、負不表示方向，只表示比零值高還是低。電流強度、電

6、動勢等，雖然既有大小，又有方向，但它們可直接相加減，符合代數(shù)運算法則，也屬于標量。七、單位是什么？根據(jù)使用方便、盡可能符合近代物理觀念、并且有制成物質(zhì)范型及復制的可能性原則制定出的基本物理量的單位，叫做基本單位。通過與基本物理量之間的關(guān)系來確定的其它物理量的計量單位，叫做導單位。對導出單位，要弄清它是由哪些基本單位組合而成的。有些導出單位還有專門名稱。各物理量除有國際制單位外，還有常用單位，要注意它們之間的換算關(guān)系。如在國際單位制中，比熱的單位是J/kgk，它與基本單位的組合關(guān)系為1J/kgk1m2/s2k，常用單位有J/kg，cal/g等。電場強度的單位是N/C，它與基本單位的組合關(guān)系為1N

7、/C1mkg/s3A，常用單位還有V/m。八、物理量的內(nèi)涵和外延物理量的內(nèi)涵是反映物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，是該事物區(qū)別于它事物的本質(zhì)特征。例如，電勢是描述靜電場能的性質(zhì)的物理量，其大小可用公式U/q來量度，它決定于電場本身的性質(zhì)，而與檢驗電荷無關(guān)。電勢同電勢能、電場強度概念不同，電勢能描述電荷在電場中所具有的勢能，用公式qU來量度，其大小既與電場有關(guān)，又與引入電場中的電荷電量有關(guān)。電場強度是反映靜電場力的性質(zhì)物理量，用公式EF/q來量度，電場強度的大小也只與電場本身有關(guān)，而與檢驗電荷無關(guān)。電勢和電場強度是從不同角度描述電場性質(zhì)的物理量，其反映電場的本質(zhì)是不同的。物理量的外延則是指所反映的物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的對象，即通常所說的運用條件和范圍。例如，電勢的概念只適用于靜電場，而不適用于交變電場，其定義式U/q中的q是引入靜電場中的檢驗電荷的電量，而不適用于非檢驗電荷，公式中的是把檢驗電荷從電場中該點移到零勢能位置電場力所做的功。由此可見，掌握物理量的外延就是理解其適用條件，定義式應(yīng)用范圍和公式中各個物理符號的具體物理意義和各量的單位。物理量和其它易混淆的物理量之間的聯(lián)系和區(qū)別，就是從物理量的內(nèi)涵和外延來說明。明確了前面七個要點的具體內(nèi)容，則不難說明跟易混淆的其它物理量之間的關(guān)系，分析時主要從前面的幾個要點入手。如位移與路程，比熱、熱量、熱能與溫度，電場強度與電場力，電勢與電勢能