【名師在線】
比率定義
在初中物理中,我們學習的第一個物理概念是速度v,它是一個表示物體運動快慢的物理量。在介紹速度的時候,教材首先提出了一個很有意思的問題:兩個物體運動的速度如何表示,有哪些方法?
在百米賽跑中,運動員的跑速非常快。人們如何知道誰跑得更快呢?觀眾通常采用“時間相同時,距離長者更快”的方法,而終點線裁判采用的方法是“時間相同時,時間短者更快”。那么,問題來了,如果兩個物體的距離和時間都不同,我們如何比較它們的速度呢?
其實結合剛才的兩種比較方法:等距離比時間,或者等時間比距離,我們有一個思路:用s/t或者t/s的結果來表達運動的速度。第一種方法是等時間比距離,比值越大,物體運動越快。第二種方法剛好相反,比值越小,物體運動越快。我們的教科書是用第一種方法來定義速度的,第二種比值法其實也可以,但是不符合我們的認知習慣。
1. 比率定義法的定義
這種利用幾個基本物理量的“比”來定義新物理量的方法高中物理的比值定義法公式,在物理學中稱為比率定義法。
2. 比率定義方法的特點
比率法的基本特點是,被定義的物理量往往反映的是物質最本質的性質高中物理的比值定義法公式,或者說是基本的運動特性,并不隨著定義所用物理量的大小而改變。比如,我們用距離與時間的比率來表示速度,但這里的速度與s和t無關,只用s/t來計算速度的大小。我們用質量與體積的比率來定義密度ρ,但密度是物體本身的性質,并不隨著質量m和體積V的變化而變化。
物理學中有兩種類型的物理量非常適合用比率定義方法來定義。
一類是物質或物體性質特征的物理量,如密度ρ、比熱容c、發熱量q、電阻R(初中)、電場強度E、磁感應強度B、電容C(高中)等。它們的共同特點是由物質或物體本身決定的。定義時,需要選取能反映某一性質的測試實體進行研究。例如:定義密度時,需要選取體積不同的同類物體,以及體積相同的不同類型的物體,觀察它們質量的大小,用比值m/V來定義。
另一類是一些描述物體運動狀態特征的物理量,如速度v(初中)、加速度a、角速度ω(高中)等。這些物理量都是通過簡單的運動來介紹的,如勻速直線運動、勻速加速直線運動、勻速圓周運動等。這些物理量定義的共同特點是:在相等的時間內,物理量的變化量是相等的,可以用變化量與所用時間的比值來表達變化速度的特征。
3. 理解比率定義方法時應注意的幾點
①用比率方法定義物理量往往需要一定的條件:第一,是客觀需要;第二,間接反映特性性質的兩個物理量是可測量的;第三,兩個物理量的比率必須為常數。
② 比率定義法的公式不能是純數學的。比率定義法描述事物簡單明了,在物理學中應用廣泛。以比例形式表達的數學公式不一定適用比率定義法。例如,公式t=s/v只是一個數學形式的比率,實際上并不具備比率定義法的其他特征。因此,比率定義法不能簡單地與數學形式的比率聯系起來。
③ 比率定義法與比率法的區別:例如壓力、功率等都是用比率法定義的,但不能說是比率定義法。因為它們是隨著物理量的比率而變化的,所以不是一種自定義方法。
其實,“比率定義法”就好比一把測量物體“長度”的“尺子”,但有沒有這把尺子,物體的“長度”都不會改變。
根據以上信息,請回答以下問題:
1、比率定義法是指用幾個基本物理量的“比值”來定義一個新的物理量。哪兩類物理量適合用比率定義法來定義?
①;
②.
2、下列公式中屬于比率定義法的是( )
A.m=ρV B.V=m/ρ C.ρ=m/V
3. 下列哪項關于密度的論述是正確的?
A.對于不同的物質,質量m越大,密度ρ越大。
B.同一種物質,質量m越大,密度ρ越大。
C.密度與體積V成反比
D.密度ρ是物質本身的性質,與質量、體積無關
回答:
1. ①一類是描述物質或物體性質的物理量; ②另一類是描述物體運動狀態特征的一些物理量。
2. C
3.D
如果你感覺良好