比值法引入物理概念的过程分析 学习培训模板课件.ppt

1、 比值法引入物理概念的过程分析比值法引入物理概念的过程分析 在初中物理学中，由比值法定义的物理概念有哪些？速度速度、它们既是初中物理的它们既是初中物理的重点重点，又是初中，又是初中物理的物理的难点。难点。密度密度、压强压强、功率功率、比热、比热、电流、电流、电阻电阻等.比值法定义的物理概念分类：一、与快慢有关的比值概念 二、与物质或物体特性有关的比值概念 三、与“效果”有关的比值概念 强度一、与快慢有关的比值概念 与快慢有关的概念有速度速度、功率功率等。n 我们把运动物体在单位时间内通过的路程叫做速度，它表示物体运动的快慢程度。n怎样引入速度概念的呢?n如表一所示：举例举例时间时间t(小时小时

2、)路程路程s(千米千米)路程路程s时间时间t(千米小时千米小时)自行车自行车118182361835418火火 车车110010022001003300100表一：分析表一的数据可以得出：自行车和火车，在相等的时间内，通过的路程是不相等的;对于自行车或火车，随着时间的推移，运动的路程也在变化;但是路程s和时间t的比值保持不变。但对不同的运动物体路程s和时间t的比值是不相等的。可以发现路程s和时间t的比值反映了物体运动过程中一种不变的性质，那就是做匀速直线运动物体运动的快慢程度。我们定义路程s和时间t的比值比值为速度速度v v是抓住了作匀速直线运动的物体运动过程中不变的因素，便于进一步研究匀速直

3、线运动的规律。与速度类似的概念有功率(包括电功率)我们取机械卷扬机和火车做功的实例。举例拉力或牵引力F(牛)上升高度或移动距离(米)功w(焦)时间t(秒)功w时间t(焦秒)卷扬机用11 05拉力 在 t 时间 提 升 h米1105 1.51.51 05 30 500011 05 331 05 60 500011 05 6 61 05 120 5000火 车 在2000牛牵 引 力作用t时间 内 移动s米2000 900181 05 30600002000 1800361 05 60600002000 3600721 05 12060000表二：分析表二分析表二的数据，可以得出：n卷扬机和火车所

4、做的功w和时间t成正比；n卷扬机或火车，在相同的时间内，做功多少是不同的，但是对同一机械,功w和时间t的比比值值保持不变。n卷扬机和火车做得功w和时间t的比值比值是不相等的。功w和时间t的比值比值反映了物体做功过程中一种不变的性质；那就是反映机械做功的快慢程度快慢程度。n定义功w和时间t的比值为功率P以后，比较两个物体做功快慢只要比较两个物体的功率就可以了。二、与物质或物体特性有关的比值概念与物质或物体特性有关的比值概念 一、与物质或物体特性有关的有一、与物质或物体特性有关的有密度密度、比热比热、电阻电阻等，根据密度大小和比热大小还能鉴别物质。等，根据密度大小和比热大小还能鉴别物质。二、它们都

5、能反映物质某一方面的特性。二、它们都能反映物质某一方面的特性。三、例如：密度能反映物质三、例如：密度能反映物质“轻轻”、“重重”方方面的特性，比热能反映物体吸、放热方面的特性。面的特性，比热能反映物体吸、放热方面的特性。四、电阻则是反映了物体四、电阻则是反映了物体(导体导体)对对电流阻碍作用电流阻碍作用的强弱的强弱。那么它们是如何引入的呢那么它们是如何引入的呢？我们可以通过实验及？我们可以通过实验及表三数据分析得出：表三数据分析得出：表三：物 质实验序号体 积(厘米3)质量(克)质量体积(克厘米3)铁 1 10 78 7.8 2 20 156 7.8 3 30 234 7.8铝 4 10 27

6、 2.7 5 20 54 2.7 6 30 81 2.7分析表三，.与密度相类似的是比热与密度相类似的是比热我们通过实验及表四数据分析得出比热的概念我们通过实验及表四数据分析得出比热的概念 实验装置图实验装置图物物 质质实实验验序序号号质质量量升升高高温温度度加热加热时间时间（分（分钟）钟）吸收吸收热量热量（焦）（焦）Qmt（焦（焦/千千克克.C）水水10.184Q5Q/420.11682Q5Q/430.2882Q5Q/440.216164Q5Q/4煤煤油油10.182Q/25Q/820.1164Q5Q/830.284Q5Q/840.21682Q5Q/8幻灯片 17 分析表中分析表中实验序号实

7、验序号l、2 ,3、4或或5、6、7、8可以得出同一物体可以得出同一物体温度升高温度升高所吸收的所吸收的热量热量Q与与质量质量m和和温度变化温度变化t的的比值比值即即Qmt是个是个确定值确定值。而且而且这个这个比值比值与其与其热量热量Q、质量、质量m、温、温度变化度变化t均均无关，无关，反映了物质的一种反映了物质的一种特性特性，这个物理量就是这个物理量就是比热容比热容，即物质即物质吸收（放出）吸收（放出）热本领热本领大小的大小的物理量物理量。而不同而不同物质，这个物质，这个比值比值是不同的是不同的。电阻概念与密度、比热具有相同之处 电阻表示了导体对电流阻碍作用 电阻概念是如何得出的呢?我们可以

8、通过实验及表五数据分析得出 电路电路接入电接入电阻丝阻丝电压电压U(伏伏)电流电流I(安安)电压电压U/电电流流I(伏伏)/安安)导线导线AB介入介入MN之间之间20.21040.41060.610导线导线CD介入介入MN之间之间20.12040.22060.320表五:分析：三、与三、与“效果效果有关的比值概有关的比值概念念 （A）（B）（C）l为研究压力的作用效果与哪些因素有关，用小木为研究压力的作用效果与哪些因素有关，用小木桌和砝码做如图所示的实验，观察比较桌和砝码做如图所示的实验，观察比较A、B可可初步得出结论是初步得出结论是 。若比较图若比较图A、C可得出的结论是可得出的结论是 。为

9、了比较为了比较B、C的作用效果的作用效果l应比较应比较 。压力的作用压力的作用效果效果不但与压力大小有关，不但与压力大小有关，还跟受力面积有关，可见压力这个物理量还还跟受力面积有关，可见压力这个物理量还不能完全描述压力的不能完全描述压力的作用效果作用效果；因此，有必要引入因此，有必要引入单位面积上单位面积上的压力的压力即即压强压强这个物理量，即这个物理量，即压强压强越大，压力作用越大，压力作用效果效果越显著。越显著。四、与强度有关的比值概念四、与强度有关的比值概念 与强度有关的是电流强度。电流是与强度有关的是电流强度。电流是由电荷定向移动形成的，电荷的多少由电荷定向移动形成的，电荷的多少叫做电

10、量。叫做电量。电流通过导体时有强有弱，这是由电流通过导体时有强有弱，这是由于每秒钟通过导体横截面的电量有多于每秒钟通过导体横截面的电量有多有少的缘故。有少的缘故。用用比值比值Q Qt t表示通过导体时电流强表示通过导体时电流强弱的程度。弱的程度。五、典型试题分析五、典型试题分析 例例1(1(上海市上海市20012001年中考试题第年中考试题第2727题为题为)为了研究物质的某为了研究物质的某种特性，某小组的同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中种特性，某小组的同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放人分别放人100100克和克和200200克的温水，实验时，让它们自

11、然冷却，并利用温度计和克的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)表一表一 ml=1 00克克时间时间(分分)0246810121416温度（温度（）363534333231303030降低温度降低温度（）012345666表二表二 m2=200克克时间时间(分分)04812162024283236温度（温度（）36353433323130292828降低温度降低温度（）012345678

12、8 从题中可以看到设计的实验是紧紧围绕研究物质吸、放热方面特性而展开，通过实验明确得出同种物质放出的热量与质量、降低的温度的比比值值是定值定值，而且这个定值定值与热量、质量、降低的温度均无关均无关，如果进一步研究，可以发现不同的物质，这个比值比值不同。例例2 (上海市上海市2000年中考试题中第年中考试题中第27题题)为了研究压力的作用效为了研究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。细沙上，进行了三组实验，并记录有关数据分别

13、如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细研究沙面和凹陷程度，并通过比较发现每一组沙面凹陷程度实验时，他仔细研究沙面和凹陷程度，并通过比较发现每一组沙面凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次、第三组最小。相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次、第三组最小。表一表一 表二表二 表三表三实实验验序序号号压力压力（牛）（牛）受受 力力面面 积积（厘米（厘米2 2）1 16.06.010102 29.09.015153 312122020实实验验序序号号压力压力（牛）（牛）受受 力力 面面 积积（厘米厘米2 2）4 43.03.010105 54.54.515156 66.

14、06.02020实实验验序序号号压力压力（牛）（牛）受受 力力面面 积积（厘米（厘米2 2）7 73.03.020208 84.54.530309 96.06.04040(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：可得出的初步结论是：分析分析(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(1)分析比较实验序号分析

15、比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：出的初步结论是：(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作

16、用效果越显著。分析分析(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。果越显著。(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的

17、现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。果越显著。(3)请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。现象，并归纳得出结论。(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(a)分析比较实验序号分析比较实验序

18、号1、2、3、(4、5、6或或7、8、9)及观察别的及观察别的现象，可初步得出：现象，可初步得出：(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。果越显著。(3)请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。现象，并归纳得出结论。(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得

19、出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(a)分析比较实验序号分析比较实验序号1、2、3、(4、5、6或或7、8、9)及观察别的及观察别的现象，可初步得出：单位面积上所受的压力相同时，压力的作现象，可初步得出：单位面积上所受的压力相同时，压力的作用效果相同。用效果相同。(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果

20、越显著。果越显著。(3)请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。现象，并归纳得出结论。(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(a)分析比较实验序号分析比较实验序号1、2、3、(4、5、6或或7、8、9)及观察别的及观察别的现象，可初步得出：单位面积上所受的压力相同时，压力的作现象，可初步得出：单位面积上

21、所受的压力相同时，压力的作用效果相同。用效果相同。(b)分析比较表一、表二和表三及观察到的现象，可初步得出：分析比较表一、表二和表三及观察到的现象，可初步得出：(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。果越显著。(3)请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。现象，并归纳得出结论。(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1与与4

22、(或或2与与5、3与与6)及观察到的现象，及观察到的现象，可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力可得出的初步结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。的作用效果越显著。分析分析(a)分析比较实验序号分析比较实验序号1、2、3、(4、5、6或或7、8、9)及观察别的及观察别的现象，可初步得出：单位面积上所受的压力相同时，压力的作现象，可初步得出：单位面积上所受的压力相同时，压力的作用效果相同。用效果相同。(b)分析比较表一、表二和表三及观察到的现象，可初步得出：分析比较表一、表二和表三及观察到的现象，可初步得出：单位面积上所受的压力越大，压力的作用效果越显著。单位面

23、积上所受的压力越大，压力的作用效果越显著。(2)分析比较实验序号分析比较实验序号4与与7(或或5与与8、6与与9)及观察到的现象、可得及观察到的现象、可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。果越显著。(3)请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的请进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。现象，并归纳得出结论。题中单位面积上所受的压力即压题中单位面积上所受的压力即压力与受力面积的力与受力面积的比值比值。即压力与受力面积的即压力与受力面积的比值比值相同时，压力的作相同时，压

24、力的作用效果相同，压力与受用效果相同，压力与受力面积的力面积的比值比值越大，压越大，压力的作用力的作用效果效果越显著。越显著。六、同步训练1为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的金属做实验。实验时，他用量筒和天平分别种不同的金属做实验。实验时，他用量筒和天平分别测出甲测出甲(或乙或乙)金属在不同体积时的质量。下表记录的是金属在不同体积时的质量。下表记录的是实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。实验测得的数据及求得的质量跟体积的比值。物物 质质实验序号实验序号体积体积(厘米厘米3)质量质量(克克)质量体积质量体积(克厘米克厘米3)甲甲1

25、10272.7220542.7330812.7乙乙410787.85201567.86302347.8 (1)分析上表中的实验序号1与2(2与3、1与3)或4与5(5与6、4与6)的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是 。(2)分析上表中实验序号 ，可归纳的结论是相同提及的甲、乙两种金属，他们的质量是不同的。(3)分析上表中甲、乙两种金属质量与体积的比值关系，可归纳出的结论：n2.2.某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡分分n别接入电路，使它们都正常发光，并用电别接入电路，使它们都正常

26、发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电电压和电n流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。实验中记录的有关数据分别如三组最暗。实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。表一、表二、表三所示。表一(第一组)表二(第二组)表三(第三组)实 验实 验序号序号电压电压(伏伏)电流电流(安安)1 6202121032405实验实验序号序号 电 压电 压(伏伏)电

27、流电 流(安安)46100512050624025实验实验序号序号电 压电 压(伏伏)电 流电 流(安安)7310086050912025(1)(1)分析比较实验序号分析比较实验序号1 1与与4 4、2 2与与5 5、3 3与与6 6的数据的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：及观察到的现象，可得出的初步结论是：_。(2)(2)分析比较实验序号分析比较实验序号_的数据及观察到的现象的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：，可得出的初步结论是：。(3)(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。(a)(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：到的现象，可初步得出：_；(b)(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：到的现象，可初步得出：_。谢谢指导！n