在高中物理教學中比值定義法的應用

張韋偉

摘要：學生要想學好物理，就必須要正確的理解并且掌握物理概念。而比值定義法在高中物理教學中的引入，恰恰能夠幫助學生更為清楚的理清物理知識的內涵，達到對物理知識的深刻理解。基于此，本文筆者即結合個人從事高中物理教學的實踐工作經驗，就高中物理教學中比值定義法的應用展開粗淺的探討，以供參考。

關鍵詞：高中物理教學;比值定義法;物理量

前言：

將比值定義法引入高中物理教學中，不僅能夠讓學生們清楚的了解到物理知識的豐富內涵，還能夠揭示定義中物理量與相關物理量之間存在的依存與因果關系，從而對物理知識達到一個更為深刻的理解。所以，在高中物理教學中比值定義法具有十分重要的意義。為此以下筆者即結合個人實踐經驗與相關參考文獻，從多個角度入手就高中物理教學中的比值定義法展開粗淺的探討，以供廣大同行參考借鑒。

1.比值定義法

所謂的比值定義法就是指采取比值的形式對物理量加以定義，這種方法在物理學中往往占有者十分龐大的比例。比值定義法最為明顯的特點就在于被定義的物理量往往能夠反映出物質最為基本的屬性。在未知量的考察過程中，可以先設法尋求一些外界因素，對其特征與屬性加以表示，之后在借助于實驗的方式，尋求一個僅與物質或者是物體某種屬性特征相關的兩種或者多種可被測量的物理量比值，進而以此確定一個表征此種屬性特征的全新物理量。

采取比值定義法定義的物理量，根據不同的意義可以被分為性質量與狀態量這兩類，其在具體的物理教學過程中有著一定的應用差異性。如，應用屬于性質量的物理量，即需要滿足客觀上的需求，間接反映特征屬性的兩個物理量也必須可測，且兩個物理量的比值必須是一個定值。需要格外注意的是，教學中如果僅依據分析某一事物的某一現象或某種性質時得到的單個比值來定義相應的比值量，而不是將諸多事物的同一性質或者將同一事物的不同現象進行對比，就會造成該比值量的引入缺乏允分的基礎，學生也就不容易深刻理解相應概念的內涵;應用屬于狀態量的物理量，同樣需要滿足客觀上的需求，且間接反映特征屬性的兩個物理量可測。但在教學中要注意充分還原與展現比值法引入物理量的過程，否則學生會感到難以理解。

2.在高中物理教學中比值定義的幾種典型物理量應用

第一，勻速直線運動物體的速度v。從定義上分析我們可以得知，在勻速直線運動過程中，物體通過的位移（s）與所用時間（t）之間的比值，就叫做勻速直線運動的速度（v）。從物理意義上而言，v就是描述物體運動的快慢。從特點上進行分析，v是恒定不變的，與s、t無關。

第二，均變速直線運動加速度a。從定義上分析我們可以得知，在均變速直線運動過程中，物體的速度變化（△v）與所使用的時間（△t）之間的比值，就叫做均變速直線運動的加速度（a）。從物理意義上而言，a就是描述物體速度變化的快慢。從特點上進行分析，a是恒定不變的，與△v與△t無關，而是受到物體本身的質量與合外力影響。

第三，電場某點的電場強度E。從定義上分析我們可以得知，電場之中某點的電荷受到的電場力（F）與它的電荷量（q）比值，就叫做在這個點時的電場強度。從物理意義上而言，E描述電場的強弱。從特點上進行分析，一旦電場被確定，電場之中某個點的電場強度也就被確定，由電場以及該點在電場之中的位置決定。在該點放上不同電荷，其受到的電場力勢必也是不同的，但是電場力（F）與它的電荷量（q）比值仍就不會發生變化，也就是說電場中某點的電場強度和放在其中的某點電荷之間無關。

第四，電容器的電容C。從定義上分析我們可以得知，電容器本身所帶的電荷量（Q）與電容器兩極之間的電勢差（U）比值，就叫做電容器的電容（C）。從物理意義上而言，U表征的是電容器容納電荷的實際本領。從特點上進行分析則可以看到，固定的電容器，電容是不會發生變化的，也就是說電容器能夠容納電荷的本領取決于電容器本身，與電容器所帶的電荷量以及兩極之間的電勢差無關。

第五，導體的電阻R。從定義上分析我們可以得知，加在導體兩端的電壓（U）和流動導體的電流（I）之間的比，就叫做導體的電阻R。從物理意義上而言，R就是表征導體對電流說產生的阻礙作用。從特點上進行分析則可以看到，一段已經被確定的導體，其電流阻礙作用也是確定的，其和導體兩端的電壓以及流動導體的電流并沒有關系，決定導體電阻的主要是導體的材質、長短以及導體的粗細、溫度等因素。

通過對上述幾個物理量的分析，我們可以清楚的看到他們具備著共同的特點，即：表征物質的某一方面性質，由表征物質決定，其本身的大小和物體本身的性質有著密切的聯系，但是卻是與定義它的其他物理量之間沒有關聯。所以在高中物理教學過程中我們可以依靠這一特點，對物理量的定義進行正確的闡述，對此類的物理量特點給予明確的剖析，列舉出相關的實例，對此加以驗證，從而更好的突出此類物理量的決定性因素，使認識更為深刻。需要注意的是，各物理量都有其特定的物理意義，所以在高中物理教學中要進行深入細致的分析，反復舉例說明，抓住特征，理解概念，往往會收到事半功倍的效果。

結束語：

教育教學的根本目的不僅僅是向學生們傳授知識，更重要的還是讓學生獲得掌握知識的方法。尤其是物理知識，其是由眾多物理概念組合而成的，所以要想學好物理正確的理解并且掌握物理概念儼然已經成為基本的前提條件。所以，在高中物理教學中應用比值定義法，恰恰能夠讓學生們清楚的掌握物理概念的真實意圖，使學生們能夠主動的投入到知識的研究過程中，進而達到對知識的真正掌握，獲得最佳的物理教學效果。

參考文獻：

[1]趙曉峰.例析比值定義法和高中物理概念教學[J].湖南中學物理，2018 （10）.

[2]閆斌.比值定義法在高中物理教學中的應用研究[J].中國校外教育，2019 （08）.

[3]石堯.對高中物理比值定義法和控制變量法的再思考[J].北京教育學院學報（自然科學版），2015 （01）.

[4]李君健.比值定義法的物理思想及教學啟示[J].物理教學探討，2014 （12）.