唐冬梅
(南京师范大学附中江宁分校 江苏 南京 211102)
刍议比值定义法
唐冬梅
(南京师范大学附中江宁分校江苏 南京211102)
摘 要:本文阐述了比值定义法的内涵和外延,论述了比值定义法的类型,区分了比值定义式与物理量决定式这两类容易混淆的数学表达式,最后提出了在理解比值定义法时的注意事项.希望从这5方面让大家更深刻地理解比值定义法.
关键词:比值定义法内涵外延
1问题的提出
初高中物理教材中的许多物理概念是运用比值定义法来定义的,比如密度、加速度、场强等.然而在高三复习时遇到这样一个题目:用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量由比值法定义的是
答案:B,C.
不但学生的解题情况不尽如人意,许多中学物理教师在被问及比值定义法的定义或本质时,几乎也鲜有人能回答出来.
2比值定义法的内涵
比值定义法就是指在定义某一个物理量的时候采取比值的形式,即将某一物理量作为分子,另一物理量作为分母,把得到的比值定义为新的物理量的一种方法.
利用比值义法定义新的物理量必须满足以下条件:一是已知的两个物理量与要反映的事物本质属性有关系;二是已知两个物理量的比值具有确定性和区别性,即对于同一事物或同一事物的某一特点有唯一确定值,对不同事物或同一事物的不同特点一般是不同的,能够将它们区别开;三是两个物理量比值的结果有意义,能反映事物的本质特征.
3比值定义法的外延
比值定义法的基础是比较法.比较法是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程和方法,是抽象和概括的前提,是物理学常用的方法.比较的程序:首先进行“同中求异”、“异中求同”的比较;总结比较中共同出现的关键物理量;明确比较的统一标准;标准统一比较才有意义,而且要尽量简单到“一个单位”.
【例1】如果用单位路程所用的时间来表示运动的快慢,速度的单位应该是______,用这种方法______(能/不能)比较物体运动的快慢. 如果一个物体在10 s内运动了50 m,如果用这种方法表示它的速度,其速度大小为______.有甲、乙两个物体的“速度”分别为0.2 s/m和5 s/m,则运动较快的是______物体(答案:s/m,能,0.2 s/m,甲 )
通过这个例题,我们会发现经过改变后的物理量定义初看很别扭,那是因为我们一直没有这么说,如果先人采用我们改变后的定义,我们也会对现在定义感到别扭.但是通过这样的重新定义,可以让我们更好地理解 “一个单位”,才能让学生真正理解比值定义的概念. 在日常生活中也常遇到类似的情况,购买物品时的“单价”就是一例.此外,“人均占有耕地面积”等,实际上都是用比值定义的.
4比值定义法的类型
5比值定义式与物理量决定式的区别
表1 用比值定义物理量的定义式与决定式的对比
续表
6理解比值定义法时的注意事项
在理解比值定义法时一定要注意定义式本身的原型,需要明确定义某物理量的两种不同类型:
【例2】如图1所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端电压为U1时,电阻等于
答案:B.
图1
总之,在运用比值法定义物理量时一定要认识到被定义的物理量是反映了物体或物质的某种物理属性,与定义式中的物理量是无关的,新物理量的名称只是为了区分这些具有不同意义的比值,学生只有搞清引入某一物理概念的真正意图,才能对所要研究的问题有深入的了解,从而真正掌握物理概念.
参 考 文 献
1邢红军.按照比值定义法的本质改进高中物理概念的编写.物理教师,2004(4)
2王友生.注意区别两种不同类型的比值定义.物理教师,2003(11)
3殷作模.例谈高中物理比值定义.中学物理高中版,2013(4)
4朱文军,陆建隆.例谈比值定义法构建物理概念.物理教学探讨,2008(10)
5陈文广.浅析物理量的定义式和决定式.百度文库
(收稿日期:2015-10-11)