中專(zhuān)物理力學(xué)中幾個(gè)重點(diǎn)物理概念
中專(zhuān)物理力學(xué)中幾個(gè)重點(diǎn)物理概念
【摘 要】在物理教學(xué)過(guò)程中，物理概念在其中具有重要的作用，在明確概念的基礎上，學(xué)生才可以更好的學(xué)習和應用物理知識。
所以在中專(zhuān)物理教學(xué)中必須重視物理概念的講解，尤其是對重點(diǎn)物理概念的解析。
【關(guān)鍵詞】中專(zhuān)物理;力學(xué);重點(diǎn)物理概念;解析
物理概念指的是客觀(guān)事物本質(zhì)屬性和共同特征在人腦中的體現，屬于抽象化的物理事情[1]。
學(xué)生獲得物理概念是學(xué)生掌握和應用物理知識的重要前提，也可以幫助學(xué)生提升自己的解題技巧，拓展思維能力。
在此我們針對中專(zhuān)物理力學(xué)中幾個(gè)重點(diǎn)物理概念進(jìn)行深度的解析。
一、“合外力”和“外力之和”
在中專(zhuān)物理教材中，對動(dòng)量守恒定律可以在系統沒(méi)有受到外力或系統受到的外力之和是零的情況下適用。
此時(shí)所指的“外力之和”指的是分別將系統所承受的各個(gè)外力平移到一個(gè)點(diǎn)，對這些力的矢量和進(jìn)行計算。
“合外力”指的是在某一個(gè)物體上作用的各個(gè)外力的矢量和[2]。
由此可見(jiàn)，無(wú)論是“外力之和”還是“合外力”，二者都是通過(guò)平行四邊形定律進(jìn)行計算的結果，不過(guò)這兩個(gè)概念具體所指的含義存在一定的不同。
這一差異主要體現在：其中“合外力”所說(shuō)的“外力”同時(shí)作用于一個(gè)物體，而“外力之和”中所說(shuō)的“外力”表示的作用于某一系統各個(gè)物體的。
基于此我們認為：“合外力”屬于和獨立個(gè)體相關(guān)的概念，但是“外力之和”則表示的是和系統相對應的一個(gè)概念。
二、“機械能守恒”和“機械能不變”
“機械能守恒”與“機械能不變”這兩個(gè)概念，從字面上分析，二者似乎是相同的，但是從本質(zhì)上這兩者存在著(zhù)較大的差別。
前者主要指的是系統內只存在勢能以及動(dòng)能(含有彈性和重力勢能)的互相轉換，也就是說(shuō)，如果動(dòng)能增加或者減少，相應的勢能也就會(huì )減少或者增加，二者相應的增加量和減少量很相似。
系統內外界沒(méi)有獲得相應的機械能或者各項形式互相轉換。
而后者屬于系統和外界機械能或者形式能的轉化，其他形式能所轉化為系統機械能的數量等于系統機械能轉化為形式能的數量。
這些情形也叫做“收支平衡”。
比如，在一水平的公路上，一輛汽車(chē)在勻速前進(jìn)，在行進(jìn)的過(guò)程中，汽車(chē)重力勢能、動(dòng)能保持穩定不變，由此汽車(chē)的自身的機械能也保持不變。
汽車(chē)消耗汽油產(chǎn)生化學(xué)能從而克服阻力做功最后轉為汽車(chē)內能。
此時(shí)指的是“機械能守恒”并非“機械能不變”。
假如汽車(chē)勻速行駛在光滑平面上，勢能與動(dòng)能全部保持不變，稱(chēng)之為“機械能守恒”。
三、“合外力沖量”和“外力總沖量”
對于沖量，物理教材的定義為“力與力作用時(shí)間乘積叫做力的沖量”[3]。
根據這一定義可以得出“合外力沖量”為合外力乘以其作用的時(shí)間(F×t)。
按照平行四邊形定律，可得“合外力沖量”同各個(gè)分力沖量矢量和相等。
“外合力總沖量”主要指的是某一物體所受到的所有外力沖量相應的矢量和。
而二者涉及的含義相同與否?由于沖量嚴格的數學(xué)定義表示的是過(guò)程矢量，主要是指作用力對時(shí)間所形成的累積效果，物體受到一定的外力沖量之后，其動(dòng)量會(huì )出現一定的變化。
動(dòng)量定理表示的是物體動(dòng)量變化和物體受到的外力沖量之間的沖量關(guān)系相應的物理規律。
在教材中對動(dòng)量定理的推導是根據t時(shí)間內物體所受到的恒定合外力實(shí)施推導。
但是結論中僅僅涉及了“合外力沖量”，并無(wú)談到“外力總沖量”。
但是其實(shí)二者含義是一樣的。
在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生常常很難理解這兩個(gè)概念。
對此在課程講授之后，可以給學(xué)生布置相應的題目：一個(gè)物體質(zhì)量為m，該物體以速度V0勻速直線(xiàn)運動(dòng)，進(jìn)而逐漸開(kāi)始受到一個(gè)大小、方向相同的作用力F，作用力F恒定不變，t時(shí)間之后，該力突然反向發(fā)力，但是這一力的大小保持不變。
求：①在作用力F反向時(shí)，物體的速度v。
�、谧饔昧反向之后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t′(t′ 經(jīng)過(guò)分析，學(xué)生可以將時(shí)間t以及時(shí)間t′內，物體所受到的力畫(huà)出來(lái)，通過(guò)動(dòng)量定理列出方程，進(jìn)而求出速度v和速度v′。
但是如果不首先求出時(shí)間t時(shí)對應的速度v，而是直接通過(guò)動(dòng)量定理去求時(shí)間t+t′所對應的速度，那么學(xué)生一般都很難解答出來(lái)。
這主要是因為無(wú)法確定t+t′時(shí)間內，這一物體受到的“合外力沖量”。
由此可見(jiàn)，學(xué)生往往只了解在時(shí)間t和t′內，一個(gè)物體承受的“合外力沖量”是通過(guò)外力合力和時(shí)間相乘可以得出，分別為Ft與Ft′，前后方向相反。
而t+t′時(shí)間段內，合外力不同，所以無(wú)法確定“合外力沖量”。
但是結合沖量定義以及動(dòng)量定理，我們可以知道在該時(shí)間段內的“合外力沖量”就是時(shí)間t和時(shí)間t′兩段時(shí)間內“合外力沖量”對應的矢量和。
雖然中專(zhuān)時(shí)期學(xué)生不能結合沖量以及動(dòng)量定理解決相關(guān)問(wèn)題，不過(guò)老師有必要向學(xué)生指出在含義上，“合外力沖量”同“外力總沖量”二者是相同的。
四、“合外力功”和“外力總功”
假如按照教材有關(guān)功的定義，針對以上題目，假設物體在時(shí)間t以及時(shí)間t′內所移動(dòng)的位移為s和s′。
學(xué)生可以明確時(shí)間t以及時(shí)間t′內對應的“合外力功”以及“外力總功”，同時(shí)確定時(shí)間t和t′內相應的“合外力功”以及“外力總功”Fs和-Fs′。
但是時(shí)間t+t′內，物體的所受到的“合外力功”卻很難計算獲得。
此時(shí)，教師可以向學(xué)生解釋?zhuān)?ldquo;合外力功”以及“外力總功”這兩個(gè)概念的含義是一樣的，由此問(wèn)題就可以解決了。
由此可知，學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中所出現的疑惑，很多是因為中專(zhuān)教材很多物理概念沒(méi)有大學(xué)教材闡述的更加嚴謹，這種情況很難避免。
畢竟中專(zhuān)階段的學(xué)生所具備的知識有限，中專(zhuān)階段的教材無(wú)法做到絕對的嚴謹。
對此，教師可以在學(xué)生能力范圍內，利用一些實(shí)例對概念和定義進(jìn)行相應的補充，由此可以使學(xué)生更加精確的掌握和理解相關(guān)物理概念。
五、結束語(yǔ)
綜上，我們了解在物理教學(xué)過(guò)程中，物理概念具有非常重要的意義，有利于學(xué)生掌握和運用各項物理知識，但是由于學(xué)生自身基礎知識以及中專(zhuān)階段教材的局限，學(xué)生在對于一些物理概念的理解方面存在一定的疑惑，對此我們針對物理力學(xué)方面涉及到的幾個(gè)重要概念進(jìn)行重點(diǎn)的闡述，希望學(xué)生可以更加明確的理解和區分相關(guān)概念，從而更加清晰的處理物理難題。
參考文獻：
[1]石昌民. 談職業(yè)中專(zhuān)物理教學(xué)[J]. 農業(yè)科技與信息，2010，06：51-52.
[2]王遠松. 中專(zhuān)力學(xué)中幾個(gè)物理概念的淺析[J]. 中國商界(上半月)，2010，09：266.
[3]王萍. 中專(zhuān)物理概念教學(xué)應注意的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 廣西高教研究，2001，01：63-65+57.
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