学习物理公式的方法及相关问题研究

2017-02-06陈震烁

数理化解题研究 2017年34期

陈震烁

(浙江省衢州市第二中学 324000)

在高中物理课程学习中，物理公式的掌握情况决定了我们使用知识解决问题所需的时长.相信有许多学生和我有一样的困惑“明明公式已经倒背如流，在做题时却依旧没有思路.”事实上，“熟记公式”与灵活应用间存在本质区别，我们需要在学习中不断积累的物理学习方法，扎实学习基础，从而不断提升我们的成绩.

一、准确把握公式的由来

在使用物理公式解答问题前我们需要认清其地位，利用知识间存在的关联.在头脑中构建物理概念，建立相关知识联系，从而全面把握物质公式.以摩擦力为例，一个物体相对于另一个物体静止，但有相对运动趋势时产生的摩擦力即为静摩擦力.一般情况，静摩擦力的产生条件包含直接接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动趋势.在判断滑动摩擦力的大小时，我们可以依据二力平衡来判断，f=μN，N是产生摩擦力两个物体之间的弹力即压力，μ则是两个物体间的动摩擦因数.在确定物理公式由规律推导出来的，我们需要及时总结其规律，并对知识的推导过程进行详细记录，我们需要明确每一步的由来.如：我们在推导有关功的计算公式过程中，我们可以以恒力作用为切入点，明确其中存在的规律后进行推导.W=2Fscosα中F作为恒力或是等同于恒力的力，不可以将其应用于变力中.只有真正了解公式的由来，才可以准确高效解决问题.

二、明确公式内字母的含义

物理公式中每个字母都具有自己独特的含义，代表着各不相同的物理量.要想掌握物理公式就需要弄清楚公式中字母所代表的含义.如：物理量的单位、国际单位.物理量主要分为几种类型，是状态量还是过程量，我们需要逐一核实，这也是我们利用物理公式解题的物质基础.

如：弧长(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n);r/s；半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2.

需要注意的是向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心.

如：甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是( ).

A.甲的周期大于乙的周期

B．乙的速度大于第一宇宙速度

C．甲的加速度小于乙的加速度

D．甲在运行时能经过北极的正上方

用万有引力定律求卫星的高度，通过观测卫星的周期T和行星表面的重力加速度g及行星的半径R可以求出卫星的高度.需要注意的是，静止在地球表面上的物体，尽管地球对物体的重量也为mg，尽管物体随地球自转也一起转，绕地轴做匀速率圆周运动，且运行周期等于地球自转周期，与近地卫星、同步卫星有相似之处，但它的轨道平面不一定通过地心，只有当纬度θ=0°，即物体在赤道上时，轨道平面才能过地心.

三、掌握物理公式的性质

众所周知，物理量自身具备两种量性，其一叫矢量，其二叫标量，且矢量是有方向和大小的.物理中比较常见的矢量有速度，加速度，力等，标量作为只有大小的物理量，其与矢量本质的不同的它没有方向，比较典型的标量即功，能，质量，长度等.力的矢量性就是说它既有方向又有大小，比如说，一个竖直向下15N的力，大小是十五牛，方向是竖直向下.矢量就是特殊在它有方向.在学习物理公式我们必须要深度解析以上两种量性，只有这样才可以准确解答问题.

如：下列各组物理量中，全部是矢量的是( ).

A．平均速度、位移、加速度

B．路程、时间、平均速度、力

C．位移、时间、瞬时速度、加速度

D．位移、速度、加速度、质量

解析A.平均速度、位移、加速度是矢量，既有大小，又有方向．故A正确． B.路程和时间只有大小，没有方向是标量．故B错误． C.时间是标量．故C错误． D.质量是标量．故D错误．故选：A.在选定测量单位后，除用数字表示其大小外，还需用一定的方向才能说明性质，即矢量既有大小又有方向，如力、速度、加速度、位移等；在选定测量单位以后，仅需用数字表示大小的量标量，即只有大小而没有方向，如长度、温度、能量、质量等.

四、准确把握公式的使用范围与前提

当前，物理公式基本都是在一定思维模型下创建并推导出来的，只能在某种特定环境下使用.因此，当我们在使用物理公式解决问题过程中，需要实现分析物理公式的使用条件与范围.但是这一点也是我们最容易忽视的，在练习中我们经常不假思索的随意套用公式，此种盲目性求解的后果必定是错误的.因此，在学习过程中我们必须要改正这一不良习惯，准确适用物理定律及公式来解答问题，从而不断提升学生的学习能力.