经典物理范围内，物理量“变化率”意义的探讨论文

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1、经典物理范围内，物理量“变化率”意义的探讨郭永菊物理与电子信息学院物理学专业2011级指导老师：王志红摘要：从宇宙发展规律看，宇宙空间中的万事万物都是在变化的过程中进行的。运动是绝对的，静止是相对的，物质的运动变化是宇宙发展的本质.这种变化是多种多样的。存在宇宙的各个领域范围内。各个领域内的变化又是方向不同，大小不等的。对整个变化过程而言，必然存在空间和时间的制约。空间和时间是宇宙存在的根本，而物理学就是对整个宇宙的研究。研究对象的种类不同，方法各异，但总的量的变化是绝对的，变化的过程必然会对应相应的时间，自然而然就会有对应的时间变化率。这种变化必然还会

2、受到除时间外的诸多因素的影响，所以还会对应随其他量变化的过程，自然而然就会出现变化率的问题。综上所述，变化率存在于各个物理学研究的范围。在此对经典物理范围内的物理量变化率进行探讨。关键词:运动；变化率1.常见物理量变化率的认识生活中经常会有意无意用到关于变化率的相关概念与规律。如某支股票涨得越来越快，某人走路越来越快等等。我们就可以对这种变化率进行认识了解和掌握，从而实现对这种变化的把握，最常见就是对股票，银行的利率方面的把握从而实现高效应用。在众多的物理量之间的关系中，有一类普遍而重要的关系，即某物理量对于另一物理量的变化率是一个新的物理量．在物理学中

3、，变化率的相关知识就数不胜数了。变化率广泛存在物理的各个研究范围类，渗透诸多物理概念和规律中。如力学中的速度，生活中，人们会注意到不同的运动，快慢程度不同，有时相差很大。要描述物体运动的快慢，可以有两种方法。一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的，运动得快。比如在百米竞赛中，运动员甲用10s跑完全程，运动员乙用11s跑完全程，甲用的时间短，跑得快。另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的，运动得快。这都需要找出统一的比较标准，为了比较运动员的快慢，人们引入了速度的概念，即位移的变化率。如力学中的加速度，不同的变速运动，速度的改

4、变的快慢是不同的。火车进站时速度减速的很慢，炮弹在炮筒里速度增加得很快。怎样描述速度的快慢呢？运动员在投出铅球时，铅球的速度可以在0.2s内由零增加到17m/s,它每秒速度的增加量为85m/s。迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005s内就可以由零增加到250m/s，每秒速度的增量为50000m/s。可见，炮弹的速度的改变比铅球的速度改变要快得多。为了描述速度改变的快慢，人们引入了加速度的概念，即速度的改变率。再如电磁学中的磁通变化率，要使闭合电路中有电流，电路中必有电源，电流是由电源的电动势产生的，在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电

5、路中就一定有感应电动势。电路断开时，虽然没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中，产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。感应电流的强弱由感应电动势的大小和闭合电路的电阻决定，可以由闭合电路欧姆定律算出。那么感应电动势的大小和那些因素有关呢？导体切割磁感线的速度越大，穿过闭合电路所围成的面积的磁通量的变化就越快，感应电流和感应电动势就越大。实验说明接连在闭合电路中的螺旋管，磁铁在螺旋管正上方从下穿越得越快，穿过螺旋管的磁通量的变化就越快，感应电流和感应电动势就越大。实验表明：感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，而磁通量

6、变化快慢的程度可以用单位时间内磁通量的变化来表示。单位时间内磁通量的变化量，通常叫磁通量的变化率，这就是说，感应电动势的大小跟磁通量的变化率有关。精确实验表明：电路中感应电动是的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，也即法拉第电磁感应定律。以上这些例子足以说明生活当中物理量的变化率的作用及其意义，它对于从事物理方面研究的科学家们提供了很好的物理模型及其情景的实践活动经验，为那些对执着于物理学研究的人们形成更完备的理论知识体系打下了坚实的基础。生活中的实践活动是理论知识的源头。变化率的几何意义是，函数曲线在某点的切线的斜率。这些都是关于物理量的变化率

7、的。变化率是对应于一个具体的过程，深刻反映了这种变化的快慢与强弱。我们在学习过程中要深刻体会认识到这一点和明确突出的表达这一点。变化率不但能够准确的描述变化的快慢还可以准确表述变化的方向，如矢量的正负。所以变化率在描述物理现象规律的过程中能够起到完整有序，科学严谨的作用，故能分布如此广泛。在科学中我们要严格规范知识，做到理论结构严谨。变化率是从单位范围内变化的多少进行描述的，所以与量的多少无关，能够合理的进行比较。从知识的认知方面来讲变化率能够起到画龙点睛的作用，能够使变化过程清晰明朗。2.在经典物理理论体系中，纵观物理量“变化率”对经典物理学的形成有建

8、设性意义，作用与影响2.1力学自然界的一切物质都处于永恒的运动中。物质的运动形式