中專物理力學(xué)中幾個(gè)重點(diǎn)物理概念

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【摘要】在物理教學(xué)過程中，物理概念在其中具有重要的作用，在明確概念的基礎(chǔ)上，同學(xué)才可以更好的學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理知識(shí)。

所以在中專物理教學(xué)中需要重視物理概念的講解，尤其是對(duì)重點(diǎn)物理概念的解析。

【關(guān)鍵詞】中專物理;力學(xué);重點(diǎn)物理概念;解析

物理概念指的是客觀事物本質(zhì)屬性和共同特征在人腦中的表達(dá)，屬于抽象化的物理事情[1]。

同學(xué)獲得物理概念是同學(xué)掌控和應(yīng)用物理知識(shí)的重要前提，也可以援助同學(xué)提升自己的解題技巧，拓展思維技能。

在此我們針對(duì)中專物理力學(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'

在中專物理教材中，對(duì)動(dòng)量守恒定律可以在系統(tǒng)沒有受到外力或系統(tǒng)受到的外力之和是零的狀況下適用。

此時(shí)所指的"外力之和'指的是分別將系統(tǒng)所承受的各個(gè)外力平移到一個(gè)點(diǎn)，對(duì)這些力的矢量和進(jìn)行計(jì)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，無論是"外力之和'還是"合外力'，二者都是通過平行四邊形定律進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，不過這兩個(gè)概念詳細(xì)所指的含義存在肯定的不同。

這一差異主要表達(dá)在：其中"合外力'所說的"外力'同時(shí)作用于一個(gè)物體，而"外力之和'中所說的"外力'表示的作用于某一系統(tǒng)各個(gè)物體的。

基于此我們認(rèn)為："合外力'屬于和獨(dú)立個(gè)體相關(guān)的概念，但是"外力之和'那么表示的是和系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)概念。

二、"機(jī)械能守恒'和"機(jī)械能不變'

"機(jī)械能守恒'與"機(jī)械能不變'這兩個(gè)概念，從字面上分析，二者好像是相同的，但是從本質(zhì)上這兩者存在著較大的差別。

前者主要指的是系統(tǒng)內(nèi)只存在勢(shì)能以及動(dòng)能(含有彈性和重力勢(shì)能)的相互轉(zhuǎn)換，也就是說，假如動(dòng)能增加或者減削，相應(yīng)的勢(shì)能也就會(huì)減削或者增加，二者相應(yīng)的增加量和減削量很相像。

系統(tǒng)內(nèi)外界沒有獲得相應(yīng)的機(jī)械能或者各項(xiàng)形式相互轉(zhuǎn)換。

而后者屬于系統(tǒng)和外界機(jī)械能或者形式能的轉(zhuǎn)化，其他形式能所轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)機(jī)械能的數(shù)量等于系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為形式能的數(shù)量。

這些情形也叫做"收支平衡'。

比如，在一水平的馬路上，一輛汽車在勻速前進(jìn)，在行進(jìn)的過程中，汽車重力勢(shì)能、動(dòng)能保持穩(wěn)定不變，由此汽車的自身的機(jī)械能也保持不變。

汽車消耗汽油產(chǎn)生化學(xué)能從而克服阻力做功最末轉(zhuǎn)為汽車內(nèi)能。

此時(shí)指的是"機(jī)械能守恒'并非"機(jī)械能不變'。

假如汽車勻速行駛在光滑平面上，勢(shì)能與動(dòng)能全部保持不變，稱之為"機(jī)械能守恒'。

三、"合外力沖量'和"外力總沖量'

對(duì)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]。

依據(jù)這肯定義可以得出"合外力沖量'為合外力乘以其作用的時(shí)間(Ft)。

根據(jù)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全部外力沖量相應(yīng)的矢量和。

而二者涉及的含義相同與否?由于沖量嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義表示的是過程矢量，主要是指作用力對(duì)時(shí)間所形成的累積效果，物體受到肯定的外力沖量之后，其動(dòng)量會(huì)涌現(xiàn)肯定的改變。

動(dòng)量定理表示的是物體動(dòng)量改變和物體受到的外力沖量之間的沖量關(guān)系相應(yīng)的物理規(guī)律。

在教材中對(duì)動(dòng)量定理的推導(dǎo)是依據(jù)t時(shí)間內(nèi)物體所受到的恒定合外力實(shí)施推導(dǎo)。

但是結(jié)論中僅僅涉及了"合外力沖量'，并無談到"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)過程中，同學(xué)經(jīng)常很難理解這兩個(gè)概念。

對(duì)此在課程講授之后，可以給同學(xué)布置相應(yīng)的題目：一個(gè)物體質(zhì)量為m，該物體以速度V0勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而漸漸開始受到一個(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。

②作用力F反向之后，經(jīng)過一段時(shí)間t(t經(jīng)過分析，同學(xué)可以將時(shí)間t以實(shí)時(shí)間t內(nèi)，物體所受到的力畫出來，通過動(dòng)量定理列出方程，進(jìn)而求出速度v和速度v。

但是假如不首先求出時(shí)間t時(shí)對(duì)應(yīng)的速度v，而是徑直通過動(dòng)量定理去求時(shí)間t+t所對(duì)應(yīng)的速度，那么同學(xué)一般都很難解答出來。

這主要是由于無法確定t+t時(shí)間內(nèi)，這一物體受到的"合外力沖量'。

由此可見，同學(xué)往往只了解在時(shí)間t和t內(nèi)，一個(gè)物體承受的"合外力沖量'是通過外力合力和時(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(nèi)，合外力不同，所以無法確定"合外力沖量'。

但是結(jié)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(nèi)的"合外力沖量'就是時(shí)間t和時(shí)間t兩段時(shí)間內(nèi)"合外力沖量'對(duì)應(yīng)的矢量和。

雖然中專時(shí)期同學(xué)不能結(jié)合沖量以及動(dòng)量定理解決相關(guān)問題，不過老師有須要向同學(xué)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'

假如根據(jù)教材有關(guān)功的定義，針對(duì)以上題目，假設(shè)物體在時(shí)間t以實(shí)時(shí)間t內(nèi)所移動(dòng)的位移為s和s。

同學(xué)可以明確時(shí)間t以實(shí)時(shí)間t內(nèi)對(duì)應(yīng)的"合外力功'以及"外力總功'，同時(shí)確定時(shí)間t和t內(nèi)相應(yīng)的"合外力功'以及"外力總功'Fs和-Fs。

但是時(shí)間t+t內(nèi)，物體的`所受到的"合外力功'卻很難計(jì)算獲得。

此時(shí)，老師可以向同學(xué)說明："合外力功'以及"外力總功'這兩個(gè)概念的含義是一樣的，由此問題就可以解決了。

由此可知，同學(xué)在教學(xué)過程中所涌現(xiàn)的迷惑，許多是由于中專教材許多物理概念沒有高校教材闡述的更加嚴(yán)謹(jǐn)，這種狀況很難避開。

究竟中專階段的同學(xué)所具備的知識(shí)有限，中專階段的教材無法做到絕對(duì)的嚴(yán)謹(jǐn)。

對(duì)此，老師可以在同學(xué)技能范圍內(nèi)，利用一些實(shí)例對(duì)概念和定義進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，由此可以使同學(xué)更加精確的掌控和理解相關(guān)物理概念。

五、結(jié)束語

綜上，我們了解在物理教學(xué)過程中，物理概念具有特別重要的意義，有利于同學(xué)掌控