高中物理概念.docx

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1、 高中物理概念 由于学生在初中物理学习中没有涉及到矢量概念，加之学生在已有学问基础上，对学问相识的欠缺和局限性，到了中学阶段经常对矢量和标量概念的相识模糊不清，甚至出现错误的理解。因此，在中学物理教学中，矢量和标量教学既是教学的重点之一，又是教学的难点之一。下面就中学物理矢量和标量教学小议几点。 1. 矢量1.1 矢量的概念。矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的运算必需满意平形四边形法则或三角形法则。仅给学生强调矢量有方向还不足以说明它的特点，必需指出矢量运算遵循平行四边形法则或三角形法则。因为，某些标量也经常带有“方向”二字，如电流强度的方向，这里的“方向”完全是指其物理意义，即正电荷的流

2、向，而不是矢量方向，它的运算只能按标量运算的规则进行，不符合平行四边形法则或三角形法则。1.2 矢量的运算。1.2.1 不在同始终线上的矢量的合成与分解。合成与分解是中学阶段的重点，涉及很多物理量，如，力、运动、电场强度、磁感应强度等的合成与分解。无论是合成还是分解都必需遵循平行四边形法则或三角形法则。1.2.2 同始终线上的矢量运算。同始终线上的矢量合成，可以干脆按算术量相加减，最终指出合矢量或分矢量的方向，将矢量转化为代数量形式来运算。如，求两分力F1=5N(方向向左)、F210N(方向向右)的合力F，运算时我们只把F1、F2看作算术量，让大的减去小的，合力的方向为数值较大的分力的方向，即

3、FF2-F1=10N-5N=5N，方向向右，不须要考虑正负号的问题。但是，有些矢量，其定义本身就含了正负号，我们就不能把它当作算术量去运算，并且它的正负号就可以表明矢量的方向，在解题之前已经选定了正方向，将矢量转化为代数量运算了。如，匀变速直线运动的加速度a=vt-v0t ，a可正可负，为代数量；a为正表示物体作匀加速运动，a为负表示物体作匀减速运动，没有深化说明a的正负与其方向的关系。其实，a的正负干脆依靠于v0正负，我们在解题时经常把v0方向看作是正向，所以，a的正负干脆表明的是a的方向，a为正，表明加速度的方向与初速度的方向相同，a为负，表明加速度的方向与初速度的方向相反。1.2.3 矢

4、量的乘法。矢量的乘法，在中学阶段是不讲的，但可依据有关公式作简要介绍，有助于学生对矢量、标量和正负号的理解。下面略举几例：(1)矢量乘以标量仍为矢量。如F=ma；(2)矢量乘以矢量可为标量。如WFs，此时，W可正可负，由F、s间夹角的余弦确定；(3)矢量乘以矢量可为矢量。如，fqvB。1.3 正确理解一维坐标系中矢量运算的正负号。在教学中，常进行速度、加速度、位移等矢量的一维运算，学生出错较多，简单进入一些误区。在教学中应当强化在一维坐标系中矢量改变量及矢量正负的理解。如：（1）误区一：加速度为正就是加速运动，加速度为负就是减速运动。正确的理解是，速度矢量和加速度矢量方向相同时，物体处于加速状

5、态，速度增大，反之物体处于减速状态，速度减小;当物体加速度指向正方向时，物体有正加速度，反之有负加速度，因此加速度的符号并不能说明物体的速度是增大还是减小。（2）误区二：矢量求差就是数值相减，矢量求和就是数值相加。正确的理解是，在物理运算过程中，运算符号与方向符号含义不同，应当将它们区分开来。一维坐标中的矢量运算符号不影响物理矢量正负方向的选取，物理矢量的正负方向选取因人而定，一般在解决物理问题的时候都会规定正方向，特殊是在解决运动学问题的过程中，一般都规定了正方向。矢量的正值表示该物理量的方向与规定的正方向相同，负值表示该物理量的方向与规定的正方向相反。在教学中，当运动问题的困难性增加时，我

6、们还可以借助于建立坐标系来规定矢量的正方向，这样更加有助于学生对矢量的正确运算。2. 标量2.1 标量的概念。只有大小、没有方向的物理量叫标量。它可分为以下两种：（1）大小总为正值的标量，又称为算术量。如，时间、质量、长度等。（2）带有正负号的标量，又称为双向标量。该物理量具有两种相反的可能的规定，通常以正负号的形式来体现，如，正功、负功，正电势、负电势，10、-10，吸热、放热等等。2.2 标量的运算。由于只要大小，没有方向，因此它的运算法则就是求各标量的代数和。例如，一个物体受到两个力作用，这两个力对它所做的功分别为40j和-10j，那么两个力对物体所做功之和就是30j。3. 同始终线上的

7、矢量运算与双向标量的异同前面讲了，同始终线上的矢量运算可规定某一方向为正向，将矢量转化为代数量进行，代数量有正有负，而双向标题也有正有负，形式上一样，但两者有本质的不同，详细地说，其区分有二：（1）矢量转化为代数量后，其正负表示方向，而双向标量的正负号则确定其物理意义，与方向无关。如，力为正值，表示力与规定的正方向相同，力为负值，表示力与规定的方向相反；力对物体做正功，表示物体的动能增加，力对物体做负功，表示物体的动能削减，等等。（2）双向标量的正负一般是由概念或公式干脆规定的，如温度、功等，但是，矢量转化为代数量运算，正方向和代表其方向的正负号都是由解题者自己规定的。总之，在中学物理教学中，矢量和标量教学非常重要。在教学中，只要我们不断探究矢量和标量的教学方法和思路，对其概念加以概括、总结，就能使学生更深刻地相识和理解矢量和标量概念的本质含义，从而使学生能够正确运用矢量运算法则进行有关运算，提高学生分析和解决实际问题的实力。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页