比率定義法-概述 所謂比率定義法,就是利用兩個(gè)基本物理量的“比率”來定義一個(gè)新的物理量的方法。一般來說,比率定義法的基本特點(diǎn)是所定義的物理量往往反映物質(zhì)最本質(zhì)的性質(zhì),它不隨定義所用物理量的大小而改變,如某個(gè)電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)不隨q和F的變化而變化。 比率定義法-詳解 比率定義法就是以比率的形式來定義一個(gè)物理量。用比率法定義的物理概念在物理學(xué)中占了相當(dāng)大的比重,如速度、密度、壓力、功率、比熱容、發(fā)熱量等。 補(bǔ)充: 1、“比率法”的特點(diǎn): 1、比率法適用于物質(zhì)性質(zhì)或特性的定義和物體的運(yùn)動(dòng)特性。由于它們與外界接觸時(shí),都會(huì)表現(xiàn)出一些性質(zhì),這就給我們提供了一種間接地利用外界因素來表達(dá)其特性的方法。 通常利用實(shí)驗(yàn),尋求兩個(gè)或兩個(gè)以上只與物質(zhì)或物體的某一性質(zhì)特征有關(guān)的可測物理量之比,從而確定一個(gè)表征這種性質(zhì)特征的新物理量。應(yīng)用比率法定義物理量往往需要一定的條件:第一,有客觀要求;第二,間接反映特征性質(zhì)的兩個(gè)物理量能夠被測得;第三,兩個(gè)物理量的比值必須為常數(shù)。2、兩類比率法及其特點(diǎn)一類是用比率法定義物質(zhì)或物體性質(zhì)的物理量,例如:電場強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容C、電阻R等。它們的共同特點(diǎn)是:性質(zhì)都是自行決定的。
定義時(shí),需要選取能反映某種性質(zhì)的試驗(yàn)實(shí)體進(jìn)行研究。例如:定義電場強(qiáng)度E,需要選取一個(gè)試驗(yàn)電荷q,觀察該試驗(yàn)電荷在場中的電場力F,用比值F/q來定義。另一類是定義一些描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)特征的物理量,如:速度v、加速度a、角速度ω等。這些物理量都是通過簡單的運(yùn)動(dòng)引入的,如勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等。這些物理量定義的共同特點(diǎn)是,某一物理量的變化量在相等的時(shí)間內(nèi)是相等的,可以用變化量與所用時(shí)間的比值來表達(dá)變化速度的特征。2、對(duì)“比值法”的理解?1、要理解,必須注意物理量的來龍去脈。 為什么要研究這個(gè)問題,引入比率法定義物理量(包括問題是怎么提出的)高中物理公式及運(yùn)用,怎樣進(jìn)行研究(包括主要的物理現(xiàn)象和事實(shí)有哪些,用了什么手段和方法等),通過研究得到了什么結(jié)論(包括物理量是怎么定義的,用了哪些數(shù)學(xué)表達(dá)式),物理量的物理意義是什么(包括體現(xiàn)了什么本質(zhì)性質(zhì),適用條件和范圍是什么),這個(gè)物理量有哪些重要的應(yīng)用。2.理解需要運(yùn)用類比和想象,進(jìn)行邏輯推理。凡是用比率法定義的物理量都有相同的特點(diǎn)高中物理公式及運(yùn)用,通過運(yùn)用類比和想象,進(jìn)行邏輯推理、抽象思維等活動(dòng),通過類比可以實(shí)現(xiàn)思維的飛躍,傳遞知識(shí),加深理解。例如在引力場、電場、磁場的教學(xué)中,相同之處就是我們需要選擇一個(gè)要測試場的性質(zhì)的實(shí)體,用測試實(shí)體上所受的力與測試實(shí)體相應(yīng)物理量的比值來定義。
但也有不同之處。在引力場的比值中,分母是最簡單的,即質(zhì)量。定義電場時(shí),要考慮電荷的電性質(zhì),定義磁場時(shí)則最復(fù)雜,不僅要考慮電流元I,還要考慮電流元的放置位置和有效長度。3.比值法的公式不能是純數(shù)學(xué)的。在建立物理量時(shí),要闡明物理思想和方法,明確概念表達(dá)的性質(zhì),從這些測量公式中去理解它們的物理過程和物理符號(hào)的真正內(nèi)容。避免被數(shù)學(xué)符號(hào)形式化,而忽略物理量的豐富內(nèi)容。要從測量公式中揭示定義的概念和相關(guān)概念的真正依賴關(guān)系和物理過程,防止學(xué)生死記硬背和誤用。另一方面,用數(shù)學(xué)形式表達(dá)的比例公式不一定適用比值法。例如公式a=F/m,雖然就像是數(shù)學(xué)形式的比值法,但實(shí)際上并不具備比值法的其他特點(diǎn)。 因此,比率法不能簡單地與數(shù)學(xué)形式掛鉤。 比率定義法 - 比率定義法公式 用比率定義法定義的物理量-------?初中:密度,ρ=m/V?功率,P=W/t?速度,v=s/t?壓強(qiáng),p=F/S?比熱,C=Q/mΔT?剛度系數(shù),k=f/x?動(dòng)摩擦系數(shù),μ=Fμ/FN?高中:加速度,a=(ΔV)/(Δt)?電場強(qiáng)度,E=F/q?電容,C=Q/U?電阻,R=U/I?電流,I=q/t?電動(dòng)勢,ε=W/q?電勢差,U=W/q?磁感應(yīng)強(qiáng)度網(wǎng)校頭條,B=F/(IL)或B=F/qv或B=Φ/S高中物理定義與判定公式總結(jié)1.力學(xué)定義與判定公式,2.電磁學(xué) 3.定義公式與判定公式的區(qū)別 (1)定義公式:告訴我們所定義的物理量的物理意義是什么,怎樣測量和計(jì)算這個(gè)物理量。
但定義的物理量與定義公式中的物理量無關(guān),而是由其他因素決定的。(2)確定公式:告訴我們什么因素決定了這個(gè)物理量,但從確定公式中看不出物理量的物理意義。【例1】加速度的定義公式表明,加速度的物理意義是加速度描述的是物體速度變化的快慢。測加速度可以測出物體速度在一段時(shí)間內(nèi)的變化量,進(jìn)而由公式可算出物體的加速度;但a與和無關(guān),而是由作用在物體上的外力的合力決定的。