朱克杰
在高中物理課本中一些物理公式中出現(xiàn)比例系數(shù),不同地方的處理方式不同,不能一概而論,有的時(shí)候可通過(guò)簡(jiǎn)單的處理使比例系數(shù)取1,有的時(shí)候又不可以,為了使學(xué)生不混淆,總結(jié)如下:
第一類 需通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量才能得到.如:胡克定律F=kx,其中k是彈簧的勁度系數(shù),由彈簧本身決定,即與彈簧的粗細(xì),彈簧的材料,彈簧的有效圈數(shù)有關(guān),對(duì)于特定的彈簧可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到;滑動(dòng)摩擦力公式f=μFN,其中μ是動(dòng)摩擦因數(shù),由兩接觸面的材料與粗糙程度決定,只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到;這類還包括萬(wàn)有引力定律F=G[SX(]Mm[]r2[SX)]中的常數(shù)G,庫(kù)侖定律中的常數(shù)k,其中萬(wàn)有引力常數(shù)G,靜電力常數(shù)k都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到.
第二類 通過(guò)定義物理量的單位使比例系數(shù)取值.如牛頓第二定律F=kma,在當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了一些基本物理的單位,但還沒(méi)有規(guī)定多大的力作為力的單位,故比例系數(shù)k的選取就有一定的任意性,從理論上講只要是常數(shù)就能正確表示F、m與a之間的比例關(guān)系,但這時(shí)我們只需把:使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2加速度的力的大小定義為“一個(gè)單位力”,則k取1.
第三類 只需把公式中物理量的單位取國(guó)際單位制下的單位,使比例系數(shù)取值.如:法拉第電磁感應(yīng)定律只需E、ΔΦ、Δt分別取國(guó)際單位制下的單位V,Wb,s時(shí),比例系數(shù)k取1.不過(guò)這時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過(guò)的公式變換去推導(dǎo)1 V=1 Wb/s.