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第二章走近物理学的研究方法 第1节认识物理量、变化量、变化率和比值定义法 一、物理量、变化量、变化率 活动一： 情景：某饲养场喂养小猪，对小猪出生后的生长情况做了跟踪记录，例如开始记录时称得小猪质量为20kg，第5天时的质量为25kg，第13天时的质量为31kg。对以上记录展开研究： 问题： （1）单位时间内生产的产品数量越多，劳动生产率就越高；也可以用生产单位产品所耗费的劳动时间来表示，生产单位产品所需要的劳动时间越少，劳动生产率就越高。速度变化量表明的是速度变化的大小,或者说是速度变化了多少.而速度变化率是指速度变化的快慢,是速度变化量与所用时间的比值v0加速到末速度v，用的时间越少，表明它的加速性能越好，下表是三种型号汽车的加速性能实验数据，求它们的加速度。 汽车型号 初速度v0/(m·s-1) 末速度v/(m·s-1) 时间t/s 速度变化量 速度变化率 某型号高级轿车 20 50 7 某型号4t载重汽车 20 50 30 某型号8t载重汽车 20 60 50 2．甲、乙两物体沿同一直线同时运动，它们的运动的vt图如图分析：（1）甲乙的运动形式（2）甲乙的加速度大小比较（3）t1时刻的物理意义。 比值定义法比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等 1比值定义法就是2.两类比值法及特点 　　一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量，如：密度、电阻R、比热容等，高中讲要学习的电场强度E、磁感应强度B、电容C等。它们的共同特征是，属性由本身所决定。需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。比如：定义密度时，选取一块物体，测出其质量m和体积V，用m/V定义物体密度。密度反映了物质的属性，单位体积内物质质量的多少，建立了比较不同物质的标准,反映了物质的本身属性。 高中将学习电场强度E，需要选择检验电荷q，观测检验电荷在场中的电场力F，采用比值F/q。 第二类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义，如速度v、加速度a、角速度ω等。这些物理量是通过简单的运动引入的，比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。这些物理量定义的共同特征是：相等时间内，某物理量的变化量相等，用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。物理量 定义式 物理量 定义式 电阻： R=U/I功率： P=w/t压强： P=F/s比热容： C=Q/mΔt密度： ρ＝m/v速度： v=s/t不能将比值法的公式纯粹的数学化。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，从这些量度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，忽视了物理量的丰富内容，一定要从量度公式中揭示所定义的概念与有关概念的真实依存关系和物理过程，防止学生死记硬背和乱用。另一方面，在数学形式上用比例表示的式子，不一定就应用比值法。如公式a=F/m，只是数学形式上象比值法，实际上不具备比值法的其它特点。所以不能把比值法与数学形式简单的联系在一起速度是表达物体运动快慢的物理量,它是用路程和时间的比值来定义的.初中物理经常用到这种定义物理量的方法,下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是(????? )???????????A.密度 B.压强?? C.功??? D.功率??在初中物理中有哪些用到理想模型法 1．光线 (光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示，就将问题简化利用了理想化模型)2．磁感线 (为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).3．研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。　4．电路图是实物电路的模型。5．力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。6．研究连通器原理时用到液片模型。通过建立来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法这种方法的主要特点是，它把研究对象所具有的特征理想化，也就是它突出强调了研究对象某方面的特征或主要特征，而有意识地忽略研究对象其他方面的特征或次要的特征。使用这种方法的根本目的在于，使人们能集中全力掌握研究对象在某些方面表现出的本质特征或运动规律。事实证明，这是一种研究物理问题的有效方法，也是我们理解有关物理知识的基础。在光学研究中，常常使用这种方法。我们在黑暗的室内打开两个手电筒，使两个电筒发出的光束在空中交叉后射到墙上。你会看到墙壁上有两个手电筒照出的亮斑，这两个亮斑的大小和亮度决不会因为光束的交叉而与一手电筒单独照射时有什么不同。 问题： 1.请回忆初中物理实验中是如何研究电流与电压和电阻关系的？ 2. 请回忆初中物理实验中是如何探究电阻与导体长度、横截面积、材料间关系的？ 3.在以上两个问题中均采用了什么方法？ 归纳： 控制