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掌握用“物理语言”思考问题的方法2024-11-14
掌握用“物理语言”思考问题的方法
周忠萍
物理概念和规律是通过物理语言来表述的。如果学生不理解物理语言的特点，阅读物理课本如同阅读一般的语文课本，更不会用物理语言去思考问题，那么他就不能真正理解物理现象和规律。为此，我们必须指导学生掌握用物理语言来思考解答问题的方法，以帮助学生提高物理学习的能力。
物理语言包括文字语言、符号语言和图象语言。
（1）文字语言：文字语言是表述物理概念和规律的常用语言，这种语言表述具有十分严谨的科学性，它往往明确说明了物理现象和规律的条件、对象和结论，每句话甚至每个词都不能随意省略。例如库仑定律的表述：“在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。”而有的学生往往会从语文角度简单化的去理解，甚至会以主、谓、宾的缩句形式加以记忆，造成了不讲条件的乱用定律。殊不知主、谓、宾固然重要，而其它句子的成分并非起一般的形容修饰作用，更不能认为可有可无。相反正是这些词语阐述了一个非常重要的条件。如：“真空中两个点电荷”就是库仑定律所强调的适用条件。
还有机械能守恒定律：“在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。”这里的“只有重力做功”是机械能守恒定律的很重要的条件，怎样理解这一条件成为正确理解机械能守恒定律的关键。一个系统除了受到重力以外，还会受到其它很多力，既有外力也有内力，那么机械能守恒定律要求除了重力以外其它力都不做功，并非要求只受重力，所以当系统受到其它力但这些力不做功时机械能仍然守恒；另外，也有可能系统所受其它外力不做功，但内力做了功，如滑动摩擦力对系统做功，则系统机械能不守恒，因为机械能守恒定律并没有强调只要外力不做功，同时也要求内力不做功，或者内力对系统做功为零。
可见，物理语言所表述的内涵是相当丰富而深刻的，如果学生不会用物理语言去分析思考问题，就会对他的物理学习造成很大的障碍，而如果学会了从表述物理规律的文字语言中，准确地分析出该规律所阐明的条件、对象和结论，并用物理语言去思考问题，必将避免很多的错误，有利于物理学习的提高。
（2）符号语言：符号语言是用符号表示的数学式——公式，它将物理规律用数学公式简单明了的表示出来，便于推理和运算，而每一个公式都表示了一定的物理含义，并非简单的数学式。
例： I=ε/（R+r） （1）
ε=U+U′ （2）
ε=IR+Ir （3）
这是出现在闭合电路欧姆定律概念中的一组重要的符号语言。学生必须学会将生动的物理内涵用抽象的符号语言表述的思维方法。看到公式（1）就能知道闭合回路中电流的大小由哪些因素决定，并能用文字语言来表述闭合电路欧姆定律的内容。而公式（2）、（3）更非一般的数学变式，它们是闭合电路欧姆定律概念的引申，公式（2）阐明了电动势在数值上等于路端电压与内电压之和；公式（3）告诉我们：部分电路欧姆定律同样适用于闭合电路中的外电路或内电路。而（2）、（3）两式如果在等式两边乘以I，则又可以得到闭合电路中的能量关系。所以在应用物理公式解题时，不能把它当作简单的数学公式，而应该时刻想到它所代表的物理含义。
（3）图象语言：图象语言是用几何图形来表述物理现象或规律的一种形式。物理的图象语言必将反映真正的物理内涵。它同时具有简单、直观、形象的特点。如s-t图，表示物体位移随时间变化的规律，其斜率代表速度；v-t图，表示物体速度随时间变化的规律，其斜率代表加速度，而面积代表位移。而当一个物理量等于另外两物理量之积时，如s=vt、w=Fs、I=Ft等，则有v-t图、F-s图、F-t图等图象下的面积分别代表位移s、功w、冲量I等。
善于运用简洁明了、形象直观的图象语言来思考、解答问题是一种很好的学习方法。
总之，掌握了用物理语言来思考问题的学习方法才能真正理解物理现象和规律，同时能将基础知识真正落到实处。

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