议初中物理中的“比值”

(整期优先)网络出版时间:2012-12-22
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议初中物理中的“比值”

秦淑红

山西省霍州市第四中学秦淑红

初中物理教材中有几个重要的物理量,它们都是通过比值计算的,对刚学物理的初中学生来说,要掌握它们是有一定困难的。下面就几个物理量进行剖析:

在电学中,由欧姆定律的变形公式“R=U/I”可知,导体的电阻等于加在导体两端的电压和通过导体的电流的比值。不同的导体其比值是不同的。对于已经确定的某段导体来说,其比值是一定的,当加在导体两端的电压增大时,通过导体的电流也跟着增大相同的倍数,它们的比值始终是一个定值,跟加在导体两端的电压和通过导体中的电流无关,导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,以及导体的温度。所以导体的电阻是导体本身的一种性质。因而在考虑温度影响的情况下,只要用电压表测出加在导体两端的电压和用电流表测出导体中电流,即可求出导体的电阻,这种测量电阻的方法称为伏安法。而要改变导体的电阻,只要通过改变电阻大小的因素来实现。比如,滑动变阻器就是靠改变连入电路中的电阻线的长度来改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流,照明电路中刚开灯的瞬间往往灯泡容易烧断,是因为刚开灯时灯丝的温度比正常发光时的温度小得多,所以电阻也小。

在匀速直线运动中,速度是用来表示物体做匀速直线运动快慢的物理量,即运动物体在单位时间内通过的路程。速度等于运动的物体通过的路程和通过这段路程所用时间的比值,始终是一个恒值,不随运动物体通过路程的改变而改变,也不随运动时间的变化而变化,跟物体通过的路程和运动所用时间没有任何关系。

从密度的计算公式“ρ=m/V”可知,物质的密度等于物质的质量和物质的体积的比值。不同物质其密度一般是不同的,对已经确定的某种物质来说,其比值则是一定的,不随物质的质量改变而改变,也不随其体积的变化而变化,跟物质的质量与物质的体积无关,只跟物质的种类有关,因而密度是物质本身的一种特性。我们不能用单纯的数学观点去认识公式“ρ=m/V”,认为“物质的密度与质量成正比,与体积成反比”则是错误的。

机械效率的大小等于有用功和总功的比值。有用功是人们要达到某一个目的应该做的功,也就是机械效率所完成的对人们有用的功;而总功是人们在达到一定目的的过程中实际做的功,它等于有用功和额外功之和。因而有用功总小于总功,所以任何机械的机械效率都小于1。

对于同一机械,其机械效率也是根据工作情况而改变的。如果该机械的额外功一定,有用功越大,机械效率越大。比如,用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组来提升重物,在额外功不变情况下,该滑轮组的机械效率将随着所提升重物的重力增大而增大。由此可见,对于同一机械,它的机械效率是可变的,而不是某一确定值。