比值法定义物理量
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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。
比值定义法得出的物理量:v,a,k,μ,R,E, ,U,C,I,E(电动势),B(磁感应强度)
分析时结合电阻分析。
其大小遵循欧姆定律的运算关系,但是从电路中拿出,其上所加电压、电流为0,阻值会变为0吗?不会!原因就是电阻的决定因素并不是比值定义法的分子和分母。
比值定义的物理量单位都是“双轨制”:一个复合单位;一个本身独有的单位。
描述:图像的斜率与横、纵坐标无关。
同一研究对象,不管横、纵坐标怎样变化,纵坐标与横坐标的比值都是一个常数,这个结论可以写成;这说明比值是一个只与研究对象本身性质有关而与横纵坐标无关的物理量。
电阻、比尔盖茨自然/人文科学双描述法;
人坐不坐桌子,它都在那儿:电势与试探电荷是否存在无关。
加速度a:由物体的质量和其所受外力决定的。
劲度系数k:由弹簧的粗细,匝数,所用材料决定。
动摩擦因数μ:由接触面的粗糙程度,材料决定。
电阻R:由材料,长度,横截面积共同决定。
电场强度E:由场源电荷量、与源电荷的间距决定。
电势 :由场强以及距离决定。
电势差U:由场强以及距离决定。
电容C:由绝缘介质的相对介电常数、极板的正对面积、板间距决定。
电流I:由微观的电荷密度,电荷量,电子移动速率,导体横截面积;宏观的电压和电阻决定。
电动势E:由电池的两极材料及电解液的性质有关。
磁感应强度B:决定于场源以及磁场中的位置。
比值法定义的物理量
比值法定义的物理量是指通过将两个相同类型的物理量的比值作为一个新的物理量来定义的。
比值法常用来定义无量纲量或者次序量,例如电阻率、电导率、摩擦因数等。
比值法的优点在于它可以将一个物理量的定义转化为其他已知物理量的比值,从而使得这个物理量的测量变得更为简单和精确。
比值法的局限在于它只能用于相同类型的物理量之间的定义,而且在一些情况下可能会产生不确定性或者不稳定性。
在工程和科学实践中,比值法广泛应用于定义各种无量纲量,例如雷诺数、马赫数、普朗特数等,并且已经成为了一种基本的物理量定义方法。
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比值定义法 - 概述所谓比值定义法,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 - 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。
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。
例谈高中物理比值定义法在学习高中物理的过程中,比值定义法是一个非常重要的概念。
它不仅是物理学中许多重要理论的基础,而且也是解决许多实际问题的关键。
本文将详细探讨比值定义法的概念、应用和实例。
一、比值定义法的概念比值定义法是指用两个物理量的比值来定义一个新的物理量的方法。
比如,速度就是位移与时间的比值,加速度就是速度变化率与时间的比值,电阻率就是电阻与导体长度的比值等等。
这种方法在物理学中应用广泛,因为它可以将一个复杂的物理量转化为两个或更少的简单物理量,从而更容易研究和应用。
二、比值定义法的应用比值定义法在物理学中有很多应用。
以下是其中一些重要的应用: 1. 速度和加速度速度是物体在单位时间内移动的距离,可以用位移和时间的比值来计算。
加速度是速度变化率与时间的比值,可以用速度和时间的比值来计算。
加速度是物理学中一个非常重要的概念,它描述了物体速度的变化情况,可以用来解决很多实际问题。
2. 功率和效率功率是指单位时间内所做的功,可以用力和速度的比值来计算。
效率是输出功率与输入功率的比值,可以用输出功率和输入功率的比值来计算。
功率和效率是工程学中非常重要的概念,它们描述了机器设备的工作效率和能源利用情况,可以用来优化机器设备的设计和运行。
3. 电阻和电阻率电阻是电流通过导体时所遇到的阻力,可以用电压和电流的比值来计算。
电阻率是导体单位长度内电阻的比值,可以用电阻和导体长度的比值来计算。
电阻和电阻率是电学中非常重要的概念,它们描述了电流通过导体时的阻力和电导能力,可以用来优化电路的设计和运行。
三、比值定义法的实例以下是比值定义法在物理学中的一些实例:1. 摩擦力的计算摩擦力是物体相对运动时所产生的阻力,可以用两个物体间的摩擦系数和物体间的压力的比值来计算。
摩擦系数是一个无量纲量,它描述了两个物体间的摩擦性质,可以用来计算摩擦力的大小。
2. 弹性势能的计算弹性势能是指物体在被压缩或拉伸时所存储的能量,可以用物体的劲度系数和物体的形变量的平方的比值来计算。
比值法在定义物理量中的应用一、前言物理概念是构成物理知识的基础,学生正确理解、掌握物理概念是学好物理的前提与基础。
平时在教学中只有让学生搞清楚引入物理概念的真正意图,才能使学生主动深入地了解所要研究的问题,才能使学生真正掌握物理概念的内涵。
在学生对基本概念的理解与应用的过程中,渗透着物理研究的科学思维与科学方法,因此选择合适的引入物理概念的方法是至关重要的。
在初中物理学中引入概念的方法有很多种,其中用比值法定义物理量是比较常见的一种研究方法,它在整个初中物理学中具有很典型的意义。
二、比值法比值定义物理量的方法就是指在定义某一个物理量的时候采取比值的形式定义的,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。
如密度的定义是单位体积某种物质的质量,是将物体的质量作为分子,物体的体积作为分母,得到的比值定义为该物质的密度,其定义式为ρ=m/V。
比值法通常适用于物质的物理属性,物体的某种特征等的定义。
它的主要特点是:被定义的物理量本身与定义它的物理量无关,而是由其他物理量决定。
如物质的密度是由物体的质量与物体的体积的比值定义的,但物质密度的实质与物体的质量与物体的体积都无关,物质的密度是由物质的种类决定的,有时也与物质的状态、大气压等有关。
再如匀速直线运动中的速度是由物体运动的路程与物体运动的时间的比值定义的,但匀速直线运动时的速度的大小与物体运动的路程与运动的时间都无关,它是恒定不变的。
三、教学模式下面以热值为例说明用比值法定义的物理量的教学模式。
(1)现实背景:随着生活水平的提高,居民家庭中的燃料也在悄悄变化,由木材演变为煤球,进化为煤气,现在天然气也走进了千家万户,燃料变化的主要原因是质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同。
(2)引入意义:为了反映燃料的某种物理属性。
(3)定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
(4)定义式:q=Q/m(5)单位:热值的单位是:J/kg(6)决定因素:①燃料的热值与燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量无关,与燃料是否被完全燃烧也无关;②燃料的热值只与燃料的种类有关;(7)常见燃料的热值及其物理意义:如汽油的热值为4.6×107焦/千克。
比值定义法矢量性单位比值定义法:在定义一个物理量的时候采用比值的形式定义,如速度、加速度等。
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。
比如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等。
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。
当然用来定义的物理量也有一定的条件,如q为点电荷,S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等。
类似的比值还有:压强,速度,功率等等。
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。
二、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。
比值定义法定义的物理量
比值定义法是一种定义物理量的方法,它基于两个或多个基本物理量的比值来定义一个新的物理量。
该方法常被用于定义无量纲物理量,比如速度比、密度比、力比等。
比值定义法的基本思想是将一个物理量表示为另外一些物理量
的比值,通过这些基本物理量的定义和测量,可以得到该物理量的数值和单位。
例如,速度比可以定义为物体的速度与声速的比值,密度比可以定义为物体密度与水密度的比值。
比值定义法的优点是能够将物理量定义为更为基本的物理量的
比值,从而减少了实验测量的误差和不确定性。
同时,该方法也可以使物理量的定义更为通用,可以适用于不同的实验条件和环境。
然而,比值定义法并不适用于所有的物理量,有些物理量需要使用其它定义方法。
比如,电荷和电流的定义需要使用电学的基本概念和定律,而定义温度则需要使用热力学的基本概念和定律。
总的来说,比值定义法是一个简单而实用的定义物理量的方法,能够满足大部分无量纲物理量的定义需求。
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中学物理中的比值定义法比值定义法,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,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反应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。
1、速度v 速度等于位移和发生位移所用时间的比值,定义式ts v =,是描述物体运动快慢的物理量。
速度是矢量,有大小和方向, 物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度,而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度。
在实际生活中,各种交通工具运动的快慢经常发生变化。
光速是目前已知的速度上限。
2、加速度a加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,定义式tv a ∆∆=,是描述物体速度改变快慢的物理量,通常用a 表示,单位是m/s 2。
加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同。
如果知道一段时间内速度的变化量,就可以求解物体所具有的加速度,但速度的变化量并不是物体具有加速的原因,力才是产生加速度的原因。
3、 劲度系数k劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,定义式xF k =,不同的弹簧有不同的k 值,k 的大小完全取决于弹簧本身的性质,数值与弹簧的材料,弹簧丝的粗细,弹簧圈的直径,单位长度的匝数及弹簧的原长有关,在其他条件一定时弹簧越长,单位长度的匝数越多,k 值越小。
4、 动摩擦因数µ动摩擦因数是彼此接触的物体相对运动时摩擦力和正压力之间的比值,定义式N fF F =μ。
动摩擦因数µ是由接触面的粗糙程度决定的,与外界条件摩擦力和正压力无关,测得物体受到的正压力和摩擦力,则动摩擦因数可由对应的摩擦力和正压力计算得到。
5、 电场强度E电场强度是放入电场中某点的电荷所受静电力F 跟它的电荷量比值,定义式qF E =,适用于一切电场;其中F 为电场对试探电荷的作用力,q 为试探电荷的电荷量。
单位N/C 。
定量的实验证明,在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关。
比值定义法- 概述所谓比值定义法,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 - 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。
比值法定义的物理量物理量是描述物体或现象特征的量化概念。
在物理学中,有许多物理量是通过比值法进行定义的。
比值法是一种基于两个物理量之间的比值关系来定义其他物理量的方法。
一、速度速度是物体在单位时间内所走过的距离与时间的比值。
在比值法中,速度可以被定义为位移与时间的比值。
位移是物体从起点到终点的位置变化量,时间是物体运动所经历的时间。
因此,速度可以表示为v = Δx / Δt,其中v表示速度,Δx表示位移,Δt表示时间。
比值法的定义使得速度成为了描述物体运动状态的重要物理量。
二、加速度加速度是物体单位时间内速度改变的量化表示。
在比值法中,加速度可以被定义为速度变化量与时间的比值。
速度变化量是物体速度从初速度到末速度的变化,时间是速度变化所经历的时间。
因此,加速度可以表示为a = Δv / Δt,其中a表示加速度,Δv表示速度变化量,Δt表示时间。
通过比值法定义的加速度可以帮助我们研究物体在运动过程中的加速或减速情况。
三、密度密度是物体单位体积的质量。
在比值法中,密度可以被定义为质量与体积的比值。
质量是物体所含物质的总质量,体积是物体所占据的空间大小。
因此,密度可以表示为ρ = m / V,其中ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
通过比值法定义的密度是研究物体性质的重要物理量,可以用于比较不同物体的质量分布情况。
四、功率功率是物体单位时间内所做的功。
在比值法中,功率可以被定义为做功与时间的比值。
做功是物体对其他物体或自身所做的能量转化,时间是做功所经历的时间。
因此,功率可以表示为P = W / t,其中P表示功率,W表示做功,t表示时间。
通过比值法定义的功率可以帮助我们研究物体能量转化的效率和速率。
五、电阻电阻是电流通过物体时所遇到的阻碍程度。
在比值法中,电阻可以被定义为电压与电流的比值。
电压是电流驱动下电子流动所具有的电势差,电流是单位时间内通过导体的电荷。
因此,电阻可以表示为R = V / I,其中R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
所谓比值定义法,就是用两个根本的物理量的“比〞来定义一个新的物理量的方法。
一般地,比值法定义的根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,比方速度、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。
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。
比方: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,比方匀速直线运动、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。
所谓比值定义法,便是用二个基原的物理量的“比”去定义一个新的物理量的要领.普遍天,比值法定义的基原特性是被定义的物理量往往是反映物量的最真量的属性,它没有随定义所用的物理量的大小与舍而改变,如决定的电场中的某一面的场强便没有随q、F而变.比值定义法,便是正在定义一个物理量的时间采与比值的形式定义.用比值法定义的物理观念正在物理教中占有相称大的比率,比圆速度、稀度、压强、功率、比热容、热值等等补充:一、“比值法”的特性:1、比值法适用于物量属性或者特性、物体疏通特性的定义.由于它们正在与中界交战效率时会隐现出一些本量,那便给咱们提供了利用中界果素去表示其特性的间接办法,往往借帮真验觅供一个只与物量或者物体的某种属性特性有闭的二个或者多个不妨丈量的物理量的比值,便能决定一个表征此种属性特性的新物理量.应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客瞅上需要,二是间接反映特性属性的的二个物理量可测,三是二个物理量的比值必须是一个定值.一类是用比值法定义物量或者物体属性特性的物理量如:电场强度E、磁感触强度B、电容C、电阻R等.它们的共共特性是;属性由自己所决断.定义时,需要采用一个能反映某种本量的考验真体去钻研.比圆:定义电场强度E,需要采用考验电荷q,瞅测其考验电荷正在场中的电场力F,采与比值F/q便不妨定义.另一类是对于一些形貌物体疏通状态特性的物理量的定义,如:速度v、加速度a、角速度ω等.那些物理量是通过简朴的疏通引进的,比圆匀速曲线疏通、匀变速曲线疏通、匀速圆周疏通.那些物理量定义的共共特性是:相等时间内,某物理量的变更量相等,用变更量与所用的时间之比便不妨表示变更快缓的特性.二、“比值法”的明白1.明白要注沉物理量的去龙去脉.为什么要钻研那个问题进而引进比值法去定义物理量(包罗问题是何如提出去的),何如举止钻研(包罗有哪些主要的物理局里、究竟,使用了什么脚法战要领等),通过钻研得到何如的论断(包罗物理量是何如定义的,数教表白式何如),物理量的物理意思是什么(包罗反映了何如的真量属性,适用的条件战范畴是什么)战那个物理量有什么要害的应用.2.明白要展启类比与设念,举止逻辑推理.所有的比值法定义的物理量有相共的特性,通过展启类比与设念,举止逻辑推理、抽象思维等活动,进而引起思维的飞跃,知识的迁移,正在类比中加深明白.如正在沉力场、电场、磁场的教教中,相共的是皆需要采用一个考验场本量的真体,用考验真体的受力与考验真体的有闭物理量的近去定义.但是也存留辨别,沉力场的比值中,分母是品量最简朴,电场定义时,要思量电荷的电性,而磁场定义最搀杂,没有但是与思量电流元I,而且要思量电流元的搁置圆向与灵验少度.3.没有克没有及将比值法的公式杂粹的数教化.正在修坐物理量的时间,接代物理思维战要领,搞浑观念表白的属性,从那些量度公式中明白它们的物理历程与物理标记的真正在真量,切忌被数教标记形式化,轻视了物理量的歉富真量,一定要从量度公式中掀穿所定义的观念与有闭观念的真正在依存闭系战物理历程,预防教死死记硬背战治用.另一圆里,正在数教形式上用比率表示的式子,纷歧定便应用比值法.如公式a=F/m,不过数教形式上象比值法,本量上没有具备比值法的其余特性.所以没有克没有及把比值法与数教形式简朴的通联正在所有.比值定义法定义的物理量-------初中:稀度,ρ=m/V 功率,P=W/t 速度,v=s/t 压强,p=F/S比热容,C=Q/mΔT 劲度系数,k=f/x 动摩揩果数,μ=Fμ/FN下中: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 电势好,U=W/q磁感触强度,B=F/(IL)或者B=F/qv或者B=Φ/S。
用比值定义法解析——比热容、热值、效率比值定义法:即在定义一个物理量的时候采用比值的形式定义。
比值定义法是定义物理概念的一种常用的方法。
除了比值定义法来定义物理量,还有因子乘积法,这里主要是阐述利用比值定义法来解决比热容、热值、效率的深度学习。
1.比热容(c)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。
定义式:c=Q/m△t影响比热容大小的因素:与物质的种类、状态有关,与Q、m、△t无关。
2.热值(q)定义:我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值。
定义式:q=Q/m影响燃料热值大小的因素:只有燃料的种类,与Q、m无关。
2.效率(η)(1)机械效率物理意义:表示机械性能好坏的物理量。
定义:有用功与总功的比值定义式:η=W有/W总=P有/P总影响因素:对于不同的机械来说影响因素不太相同,比如:杠杆,主要是摩擦力、杠杆自重等。
滑轮组,主要是克服动滑轮的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力、还有些是盛货物箱子的重力所做的功等。
(2)热机的效率定义:用来做有用功那部分的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
定义:η=W有/Q放提高热机效率的方法:机械结构设计更加合理;让燃料燃烧更充分;减少零件之间的摩擦;总之减少能量的损失。
总结:利用比值定义法定义的物理量有以下几个特点:(1)定义式是个比值形式。
(2)利用比值定义法来表示物质属性的定义式就是为了计算而产生的,而影响物理量大小的决定因素,并不是定义式里面的物理量。
(利用比值定义法定义物质属性的物理量有:密度、匀速运动的速度、比热容、热值、电阻、效率)。
如果是用因子乘积法定义的物理量,定义式里面的物理量也是此物理量的影响因素,比如W=UIt;P=UI 等。
典例引领1.关于热与能,下列说法中正确的是()A.物体含有的热量越多,温度越高B.温度很低的物体也有内能C.同一物质的比热容是定值,与物质的质量、温度、状态等无关D.在改变物体的内能上,做功和热传递是等效的【答案】BD【详解】A.热量指的是在热传递过程中传递内能的多少,故热量是一个过程量,不能说一个物体含有热量,故A错误;B.一切物体都是由分子构成的,而分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都有内能,故B正确;C.比热容是物质本身的一种特性,与物体的质量、温度无关,但与物质的种类和状态(比如冰和水)有关,故C错误;D.改变内能的两种方式是做功和热传递,它们的效果都是相同的,故D正确。
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。
2.两类比值法及其区别以是否反映一定事物的某种属性作为标准,可将比值法定义的物理量分
为两类:第一类是表征一定物体(或物质)自身的某种固有属性的物理量,属于性质量,密度ρ、电阻R、电容C、场强E等均属于此类;第二类是描写物体(或物质)外在的状态、外在的作用强弱等,而并不反映其自身固有性质的物理量,属于状态量、作用量,压强P、电流I、速度V、加速度a等都属于此类。
这两类物理量有着本质的不同。
首先,定义两类物理量的目的不同。
第一类是为了表征一定事物(或物质)某方面的内在性质而引入的。
第二类是为了描述物体(或物质)的外在状态或相互作用的强弱。
其次,第一类的定义式中相比的两个物理量之间具有一定的因果关系,第二类不具有这种特点。
应用时要充分利用性质量的决定式。
比如,可以利用电阻的决定式R=ρL/S向学生说明,当导体一定时,它的长度、横截面积、电阻率都为定值。
这就表明电阻是由导体本身的因素决定的,是其自身的一种属性。
利用此决定式还可以向学生说明电压和电流都为零而导体的电阻不为零的道理。
“比值法”定义物理量归类整理
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。
一、用“比值法”定义的物理量系统归类
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。
二、“比值法”的特点
1.什么是“比值法”
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。
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。
三、“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置方位与有效长度。
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,防止学生死记硬背和乱用。
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。