浅谈比值定义法在初中物理教学中的应用

浅谈比值定义法在初中物理教学中的应用

弥向春

陕西省长武县初级实验中学713600

摘要：初中物理教学中，比值定义法是学习物理量比较常见的一种研究方法，在整个初中物理教学中具有典型意义。比值定义法，就是用两个已知物理量（或两个以上）的“比”来定义一个新的物理量的方法。

关键词：比值定义法物理教学物理量

心理学家巴普洛夫说过：“科学是思想的总结，认识一个科学家的研究方法远比认识他的研究成果科学价值大。”科学方法作为连接物理现象与物理规律的纽带，把科学方法贯穿于整个教学过程中，让学生真正领悟到物理概念的内涵和物理知识的构建过程。

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和基础。物理量的定义，是物理概念的最基本、最概括、最实质的内容，也是物理公式的基础。初中物理中有许多物理量，探究它们定义中的一些共性，对于学生理解、掌握这些物理概念会起到事半功倍的效果。比值法定义物理量比较常见的一种研究方法，在整个初中物理教学中具有典型意义。

比值定义法，就是用两个已知物理量（或两个以上）的“比”来定义一个新的物理量的方法，即将某一物理量作为分子，另一物理量作为分母，把得到的比值作为新的物理量的一种方法。用比值法来定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，揭示了该物理量的物理意义。以苏科版九年级物理上册中的“热值”为例说明比值定义法的应用。教学情境创设：随着人们生活水平的提高，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。为了反映燃料的这种物理属性，引出热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比叫做这种燃料的热值。定义式q=Q/m，热值的单位是J/kg。决定因素：1.燃料的热值与燃料完全燃烧放出的热量和燃料的质量无关，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。常见燃料的热值及其物理意义：如汽油的热值为4.6×107J/kg。其物理意义是1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。

初中物理中用比值定义法的物理量有：

这些物理量既是初中物理的重点，又是难点。要让学生认识到被定义的物理量反映了物质的物理属性，与定义式中的物理量毫无关系，不能将比值定义法的公式纯粹地数学化。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，忽视了物理量的意义。教学时一定要从公式中揭示定义的物理量与有关物理量的真实依存关系和物理过程，防止学生死记硬背和乱用。

以苏科版九年级物理上册中的“电阻”为例来说明：由欧姆定律I=U/R可以推导出公式R=U/I，不能单纯地从数学角度得出导体电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种属性，取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与导体两端的电压和导体中的电流大小都无关。例题：在一段导体两端加上1V电压时，通过它的电流为0.2A，若使它两端的电压升高到3V，则通过它的电流为_____A，这段导体的电阻为_____Ω。

解析：根据欧姆定律可知，导体中的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。当导体两端的电压由1V升高到3V时，增加了3倍，导体中的电流也相应增加3倍，因此电压为3V时的电流应为0.6A。电压为1V时导体的电阻由欧姆定律算出为5Ω，如果不认真思考的话，尤其是刚学电学时就有学生认为电压为3V时电阻为15Ω，这就是物理概念的掌握不透造成的。实际上导体的电阻是导体本身的一种性质，只取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与导体两端的电压和导体中的电流大小都无关，因此这段导体电阻还是5Ω。答案：0.6A5Ω。

另一方面，在数学形式上用比值表示的式子，不一定就应用了比值定义法。如公式g=G/m，只是数学形式上象比值定义法，实际上不具备比值定义法的其它特点，所以不能把比值定义法与数学形式简单地联系在一起。

总之，在初中物理教学中对于用比值法定义的物理量，一定要让学生认识到被定义的物理量是反映了物体或物质的物理属性，与定义式中的物理量毫无关系。当然物理概念来源于生活实际，教学时要让学生明白现实生活中的一些物理量之间的比值是有意义的，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，才能说真正地掌握了一个物理概念，从而为学生正确应用解题，培养理解、分析、应用能力打下基础。

参考文献

[1]侯银芝比值定义法在物理学中的应用[J].中学物理教学参考，2008年，07期。

[2]史文杰浅谈物理教学中的“比值定义法”[J].考试与评价，2012年，10期。