玉一桐
人們經(jīng)常提到的重量與我們的生產(chǎn)生活、國防、科研有著極其密切的關(guān)系,且重量在物理學(xué)中也是不可或缺的物理量,它在力學(xué)體系中占有重要地位。因此,掌握好重量這一知識體系對高中生來說至關(guān)緊要。物理概念因其抽象性,總有“只可意會,難以言傳”的感覺。其實,我覺得掌握知識的難易程度在于你對該學(xué)科學(xué)習(xí)技巧的摸索和掌握。對于如何學(xué)好物理,結(jié)合對重力知識的學(xué)習(xí)和掌握過程,我談?wù)勛约旱捏w會,希望對高性學(xué)好物理知識有所幫助。
一、對重量概念反復(fù)分析,聯(lián)系實際深刻認識
最初,我們把物體落地或物體從空中落向地面的現(xiàn)象認為是一種自然現(xiàn)象,至于為什么,人或是百思不得其解,或是放棄思考。直到英國物理學(xué)家牛頓通過觀察思考、實驗探索,發(fā)現(xiàn)和總結(jié)了萬有引力定律后,這一問題才得以解決,這是重量這一概念產(chǎn)生的原因,也是我對重量這個物理量最初的認知。實質(zhì)上,重量是一種引力,是由于地球吸引而產(chǎn)生的力,是萬有引力的一種,所以我們稱之為重力。重力的大小與物體的質(zhì)量相關(guān),而且不同的地方,物體所受的重力各不相同。實驗研究表明,在地球上,質(zhì)量是一千克的物體所受的重力是9.8牛頓。如果用公式表示就是:f=mg、g=9.8/牛頓·千克。
國外許多國家把重量直接定義為地球?qū)ξ矬w的萬有引力,如美國《PSSC物理》一書中規(guī)定:“一個物體所受地球的引力的大小叫作物體的重量?!痹谥袊?,雖然我們沒有把重量直接定義為萬有引力,但把重量當(dāng)作萬有引力在應(yīng)用,仍是十分普遍的。如重力(即重量)充當(dāng)人造衛(wèi)星的向心力,以及物體在月球上的重量是它在地球上重量的六分之一。上述講到的重量,實際上都是萬有引力。
重量和質(zhì)量的關(guān)系與區(qū)別在于:重量是一種由于地球吸引而產(chǎn)生的力,具有方向性,它的方向是豎直向下的,在實驗室,它的大小可以用測力計或彈簧秤來測量。我經(jīng)常對一些生活現(xiàn)象進行觀察,并把它和自己所學(xué)的知識相結(jié)合,從而加深對知識的理解和掌握。如當(dāng)物體放在水平地面上時,地面所受壓力等于物體所受重力,但重力絕不等同于壓力,它們是性質(zhì)完全不同的兩種力。又如我們奔跑時,停下來不容易;行駛的汽車速度越快,剎車時越困難,人們說這是慣性。它與重力是否有關(guān)系,我一直在思考這個問題。直到學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,我才真正理解:一切物體都有保持自己運動狀態(tài)的本質(zhì)屬性,即慣性。慣性的大小與運動無關(guān),它與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大的物體慣性越大。因為在地球上質(zhì)量與重量成正比,所以重量越大慣性越大。
二、通過實踐加深對物理公式中各物理量含義的理解
在學(xué)習(xí)物理知識時,我們可以通過實踐加深對物理知識的理解,如解答重力做功問題:①重10牛頓的物體從5米的高處落下,重力做功是多少?②工人用20牛頓的力將重60牛頓的箱子水平向前推動5米,重力做功是多少?根據(jù)功的計算公式W=FS,我們要透徹理解公式中各個物理量的含義,以及題目的具體要求,然后通過具體分析,確定解題方法。
經(jīng)過分析得出:①重力的方向與物體位移的方向一致,所以重力做功W=FS=5×10=50焦耳;②重力的方向豎直向下,而箱子是水平移動的,所以重力做功是0焦耳。這兩個例題主要是考察我們對重力做功概念的理解和掌握。又如送貨員把重60牛頓的貨物扛上6米高的三樓,重力做功是多少?這實際是重力做負功,也叫作克服重力做功。這個問題應(yīng)回答:克服重力做功120焦耳。哲學(xué)上講,我們對事物的認知過程就是“從認識—實踐,再認識—再實踐的螺旋式上升過程”。
三、結(jié)語
物理學(xué)是一門實驗學(xué)科,通過自己學(xué)習(xí)重量相關(guān)知識的過程,我感到,只要我們認真觀察、勤于思考、重視實驗、善于總結(jié),就一定能學(xué)好物理這門科學(xué)。
參考文獻:
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[2]張偉.中學(xué)物理研究[J].東北師范大學(xué)學(xué)報,2012,(12).
(作者系衡水第一中學(xué)高二741班學(xué)生)