所謂比值定義法,就是用兩個(或多個)基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例。在初中物理中,涉及到利用比值法定義的物理量有速度、密度、壓強、功率、比熱容、熱值等等。
對于這類概念的理解,也是各類考試中經常出現的題型,因此,理解比值定義法及其特點,可以幫助同學們更加深刻的理解物理概念是實質。
比值定義法的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質的最本質屬性,它不隨定義所用的物理量的大小而改變。
舉同學們非常熟悉的密度來說,“在物理學中,某種物質組成的物體的質量與它的體積之比叫做這種物質的密度。”(新人教版八年級上冊物理114頁)寫成公式,這是課本上關于密度的定義。很多同學根據公式,會認為物質的密度跟質量成正比,跟體積成反比,這往往是初學密度是很多同學出現的錯誤理解。我們知道,密度是物質的特性,與質量和體積并沒有直接的關系,也不存在密度跟質量成正比、跟體積成反比這一關系。那么對這個定義和公式究竟應該如何理解呢?通過實驗測量,我們會發(fā)現同一物質,質量與體積的比值是恒定的,不同物質,質量和體積的比值一般不同,因此,質量與體積的比值可以反映物質的某種特性,而我們定義物質的這種特性為密度。由此可見,密度是反映物質自身特性的物理量,與質量和速度并無直接關系。再比如比熱容的定義,“一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,叫做這種物質的比熱容!保ㄐ氯私贪婢拍昙壩锢碚n本11頁),而比熱容作為物質的屬性,與吸收熱量的多少以及溫度的變化并無關系。
另一方面,涉及表示變化快慢的物理量的時候,一般也是用比值法定義的。例如速度,表示運動快慢的物理量,定義為路程和時間的比值。再比如功率,表示做功快慢的物理量,定義為功和做功所用時間的比值。對這個概念的理解,也需要注意理解清楚相關物理量的關系。例如功率P=W/t ,而功率跟做功多少其實并無直接關系。功率大,表示做功快,而做功快并不代表做功就多。
還有一個典型的例子,電阻R=U/I,電阻時導體自身的屬性,與導體兩端的電壓和通過導體的電流沒有關系,所以,通過導體的電壓和電流改變時,導體的電阻并沒有發(fā)生改變。所以不能說電阻跟電壓成正比、跟電流成反比。
綜上,我們簡單總結了一下有關用比值法定義的物理量的一些特點,需要同學們重點理解的是各個物理量之間的關系,特別是通過比值法定義的物理量,一般作為描述物體某種屬性的物理量,它的大小與物體自身的性質有關,與定義它的其他物理量并無直接的關系。
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