《高中物理思维方法集解》随笔系列——浅析“状态量”及其变化

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1、《高中物理思维方法集解》随笔系列肉析“状态量”及其变化山东平原一中魏德E253100我们知道，物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般规律的自然科学。简单地说，物理学研究自然界中最基本的现象和规律。物质结构、物体间的相互作用、物体的运动等一切物理现象都是物质运动的表现。物理现象，则包括物理状态和物理过程等两类。“物理状态”（下称状态）是描述物理现象的状态或性质的概念，“状态量”是描述物理现彖的状态或性质的一大类物理量。“物理过程”（下称过程）是由状态变化所形成的，过程量就是由状态量发生变化

2、形成的。某个状态量的变化往往表示为（或等于）具体的过程量,如位置的变化表示位移，时刻的变化表示为时间，动能的变化等于合外力所做的功，机械能的变化等于非保守力所做的功，动量的变化等于合外力的冲量；再如，电势的变化表示为电势差（即电压），电势能的变化等于非静电力所做的功；温度的变化表示为温（度）差，压强、温度、体积的变化对应着气体状态的变化，内能的变化等于对系统所做的功和向系统传递的热量；光电子能量的变化（光电子能量减去最大初动能）等于某种金属的逸出功等等。还有，某个状态量的变化率，往往可表示为另一个不同的状态量，如速

3、度的变化率表示为加速度，动量的变化率表示为合外力等等。由此可见，物理状态量、状态量的变化（率）往往具有非常明确和极其重要的物理意义。从状态量、状态量的变化、状态量的变化率、状态量与过程量的关系等来看，一部物理学,也是自然界物理现象的状态及其变化规律的科学。我们完全可以从这一视角，对高中物理概念、物理规律等重新进行再认识和分析。下面，针对高中物理的力学、电学中常用的状态量及其变化的问题，做一初步分析。一.状态量（_）力学状态量⑴力：物体之间的相互作用，高屮物理屮，与习题解决密切相关的是，物体受力及其变化的问题。亦即受

4、力分析问题，力的分解、合成问题，力的变化问题。力的作用效果有形变效果和加速效果。常见的机械力如下：①重力G=tng方向竖直向下g=9.8m/s2=10m/s2作用点在重心适用于地球表面附近②胡克定律F=处方向沿恢复形变方向斤：劲度系数（N/m）兀：形变量（m）③滑动摩擦力.戶“N与物体相对运动方向相反“：摩擦因数N：正压力（N）；④静摩擦力0

5、at⑵位置：描述空I'可存在状态的量。指物体某一吋刻在空I'可的所在处。物体沿一条直线运动吋，可取这一直线作为坐标轴，在轴上任意取一原点O,muzhidian《高中物理思维方法集解》随笔系列肉析“状态量”及其变化山东平原一中魏德E253100我们知道，物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般规律的自然科学。简单地说，物理学研究自然界中最基本的现象和规律。物质结构、物体间的相互作用、物体的运动等一切物理现象都是物质运动的表现。物理现象，则包括物理状态和物理过程等两类。“物理状态”（下称状态）

6、是描述物理现象的状态或性质的概念，“状态量”是描述物理现彖的状态或性质的一大类物理量。“物理过程”（下称过程）是由状态变化所形成的，过程量就是由状态量发生变化形成的。某个状态量的变化往往表示为（或等于）具体的过程量,如位置的变化表示位移，时刻的变化表示为时间，动能的变化等于合外力所做的功，机械能的变化等于非保守力所做的功，动量的变化等于合外力的冲量；再如，电势的变化表示为电势差（即电压），电势能的变化等于非静电力所做的功；温度的变化表示为温（度）差，压强、温度、体积的变化对应着气体状态的变化，内能的变化等于对系统所

7、做的功和向系统传递的热量；光电子能量的变化（光电子能量减去最大初动能）等于某种金属的逸出功等等。还有，某个状态量的变化率，往往可表示为另一个不同的状态量，如速度的变化率表示为加速度，动量的变化率表示为合外力等等。由此可见，物理状态量、状态量的变化（率）往往具有非常明确和极其重要的物理意义。从状态量、状态量的变化、状态量的变化率、状态量与过程量的关系等来看，一部物理学,也是自然界物理现象的状态及其变化规律的科学。我们完全可以从这一视角，对高中物理概念、物理规律等重新进行再认识和分析。下面，针对高中物理的力学、电学中常

8、用的状态量及其变化的问题，做一初步分析。一.状态量（_）力学状态量⑴力：物体之间的相互作用，高屮物理屮，与习题解决密切相关的是，物体受力及其变化的问题。亦即受力分析问题，力的分解、合成问题，力的变化问题。力的作用效果有形变效果和加速效果。常见的机械力如下：①重力G=tng方向竖直向下g=9.8m/s2=10m/s2作用点在重心适用于地球表面附近②胡克定律F=