初中定义式定义物理量的方法与应用

定义是物理学的一种基本方法，也是物理知识的基本组成，整部物理学就是一系列的物理定义和物理规律的集体介绍，可以说没有定义就没有物理学，所以学会定义对学习物理十分重要。虽然定义的地位没有物理规律重要，但其约定形成的规则其作用与物理规律无异。尤其物理量定义式，更是物理定义的重中之重。

初中第一次接触的物理量定义式就是速度，过去教材定义为“在匀速直线运动中，速度等于单位时间内通过的路程”，基于如此定义，速度的定义式v=s/t。就是这样的通俗定义，看起来简单，但它蕴含着深奥的基本方法，对初学者而言其实并不好理解。要真正学会速度定义，让物理学习变得轻松，还应该掌握定义的方法。首先，为什么在速度之前加上匀速直线运动？在变速运动中不行吗？教师确实难以给出令学生满意的回答，其实它们的差别就是平均与即时之差，而即时速度在物理学中的处理是用更短时间单元内的平均速度表示。这样处理的背后还隐藏了忽略次要因素的理想化处理方法，即在较短时间内，把物体的运动当作匀速直线运动，这样的理想化处理对初中生来说知识储备显然远远不够，所以就在前面加上“在匀速直线运动中”，这就是教材处理的艺术之举。其次“单位时间内通过的路程”为什么就直接得出v=s/t？旧教材没有给学生充分的知识准备，就给出了定义式，这不太适合学生的认知水平，因此，新教材干脆直接用路程和时间之比来定义，这样处理较之前更容易被学生接受。不过结合教材的想想议议，学生自然产生这样的疑问：速度能否用时间与路程之比v=t/s？答案当然是肯定的，只不过物理意义从单位时间内通过的路程变为通过单位路程所需要的时间而已，但今天的物理学选择了v=s/t，就必须接受这一基本约定。

例 某同学跑100米用时13秒，若用此速度跑1500米，用时多少？

可用v=t/s这样来求解，根据v=t/s可知该同学速度v=t/s=13秒/100米=0.13秒/米。所以跑1500米用时t=vs=0.13秒/米×1500米=195秒。结果与用v=s/t求解没有什么两样。物理学选择了v=s/t不是由于更优秀，而是更适合我们的使用習惯，最主要还是由于历史的原因。

从速度的定义可知，这个基础物理量定义形式并不是唯一的，但是速度快慢与路程和时间两因素有关这又是唯一的。初中教材中每一个物理量定义式引入都要对相关要素的相关唯一性进行论证，才进行定义。如压强，压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，压强P=F/S，单位帕；功，功的大小与作用在物体上的力和物体在力的方向上通过程距离有关，功W=FS，单位焦耳。

总结速度定义方法，一般先确定要定义的物理量与什么因素有关，然后再进行理想化处理，最后再选择恰当的数学表达式，并赋予新物理量适当的单位。在初中物理量中用定义式定义的物理量有频率f，速度v，密度ρ，压强P，功W，功率P，机械效率 ，热值q，比热容C。它们的比较如下列表。

需要特别说明的是功，多数定义式采用比值，只有功是乘积；还有比热容与众不同的是一般只涉及两个物理量，但比热容却包含三个，这算是初中物理中单位最复杂的物理量。

学习定义式定义，在教学实践中大致有三个方面的应用。

一、加强学习识记，提高学习效率

只要知道定义的数学方法，理解物理量定义的物理意义就变得简单了。物理量定义式较多，通过梳理对比，无疑更有利学生的识记。教学实践中要让大多数学生通过定义式应用，必须通过大量的练习测试方见成效，而通过对比学习，学生的学习效率就会较快提高。

二、利用重定义简化数学计算

如电能表指标为1200r/kwh，表盘较过了90转，电路中消耗多少电能？学生的一般做法是W=90r/1200r/kw=0.0078kwh。但利用重定义其物理意义就变得更加明晰。即定义每1200转电路消耗1kwh电能，那么90转消耗电能W=90r

*1/1200kwh/r=0.0075kwh。这本来是简单的计算，特别在没有公式的情况下，在教学实践中学生犯错的机会还是相当高的。所以我们一定要真正掌握定义式定义物理量的方法。

三、提高自身探索未知领域的能力

探索未知领域这才是学习的终极目标，笔者在长期的教学实践中非常重视这方面能力的培养，每届学生都被要求给出这样两个定义：1、定义能反映转动快慢的物理量；2、定义能反映电流表灵敏度的物理量。但是能完成这两个定义的学生并不多，足见定义式定义物理量的方法并不是一蹴而就的，还需要我们进行更多的教学探索，同时更希望教材不要老是停留在某量（c）与某某量（ab）有关，所以某量c=a/b，还要注重创新能力的培养。

【作者简介】

雷荫璋（1967-），男，广西南宁人，民族：壮，职称：中学一级，学历：本科。研究方向：物理教学与智能教育研究。