廖浩然
摘要:高中物理對學(xué)生的物理知識(shí)的掌握程度要求比較高。相應(yīng)的,高考制度對考生對單位制的掌握提出了新的要求,考生需要對單位符號進(jìn)行規(guī)范的書寫,很多物理問題的解決,也需要用到單位制。筆者從學(xué)生的角度出發(fā),在文中就怎樣利用單位制來解決高中物理問題進(jìn)行了必要的分析。
關(guān)鍵詞:單位制;高中物理;物理問題
在高考中關(guān)于物理問題中的單位制要求嚴(yán)格,且考生在使用相關(guān)的單位符號時(shí),也需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)。作為一名高中生,筆者在解決物理問題時(shí),也經(jīng)常會(huì)使用到單位制,這樣能夠確保物理問題得到切實(shí)有效的解決,也能夠提高自己的物理成績和解題能力,進(jìn)而為高考奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、 創(chuàng)建的物理單位種類
(一) 物理學(xué)科中的基本單位
在物理量的運(yùn)算過程中,有時(shí)候需要選擇幾個(gè)特定的單位,進(jìn)而幫助解決物理問題。在物理學(xué)科中,一些常見的基本單位有質(zhì)量、長度和時(shí)間等,將這些基本單位作為衡量物理量的重要單位。在這個(gè)過程中,有兩種常見的選擇方法,即表示長度的單位是米、時(shí)間為秒、質(zhì)量為千克等,還有一種是長度單位是厘米,質(zhì)量單位是克,而時(shí)間單位為秒等,除卻這些比較常見的單位,物理學(xué)科中還會(huì)出現(xiàn)安培等電流單位。
(二) 物理學(xué)科中的輔助單位
在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中,除了有一些常用的基本單位,還需要借助輔助單位,而輔助單位則主要包括平面角的弧度以及立體角的弧度等等。對這些輔助單位的掌握,能夠讓學(xué)生對物理力學(xué)等相關(guān)知識(shí)的理解和掌握更加深刻。所以作為一名高中生,筆者認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)對這些輔助單位的學(xué)習(xí)力度,進(jìn)而能夠更好的掌握物理知識(shí),提高學(xué)生對物理問題的解決能力。
(三) 物理學(xué)科中的導(dǎo)出單位
在高中物理的學(xué)習(xí)中,除了會(huì)用到基本單位和輔助單位之外,還會(huì)由物理問題進(jìn)行推導(dǎo),進(jìn)而得出導(dǎo)出單位。針對物理公式以及物理量之間的密切關(guān)系,在物理量的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的單位被稱之為導(dǎo)出單位,導(dǎo)出單位在一定程度上取決于基本單位,也就是說,導(dǎo)出單位實(shí)際上是在基礎(chǔ)單位的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的。舉個(gè)例子:若是基礎(chǔ)單位中的時(shí)間單位是分鐘,而長度單位是千米,那么得出來的導(dǎo)出單位就是千米/分鐘。
(四) 物理學(xué)科中的單位制
在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中,單位制主要指的是在基本單位和導(dǎo)出單位的基礎(chǔ)上共同構(gòu)成的單位系統(tǒng)。在這個(gè)過程中,物理知識(shí)當(dāng)中的力學(xué)知識(shí)所用到的導(dǎo)出單位通常都是m/s等,將其與基本單位中的m、s等進(jìn)行整合形成的單位制,能夠更好的解決物理問題,并對物理問題的算法進(jìn)行規(guī)范,這樣就能夠有效的減少學(xué)生在解決物理問題過程中的失誤,便于學(xué)生找到更好的物理學(xué)習(xí)方法。
二、 巧用單位制解決高中物理問題的具體措施
(一) 利用單位制簡化高中物理問題的計(jì)算過程
在高中物理的學(xué)習(xí)中,所使用的物理量都是國際單位制,在這個(gè)過程中,計(jì)算過程不需要對物理量的單位進(jìn)行考慮,只需要在計(jì)算結(jié)果中對物理量的單位進(jìn)行標(biāo)注即可。這樣就大大簡化了物理問題的計(jì)算過程,也就為學(xué)生節(jié)約了解題時(shí)間。
例題1一個(gè)裝滿貨物的火車A的質(zhì)量是5000 kg,且A車的行駛速度為每小時(shí)36千米。同時(shí),空火車B的質(zhì)量是0.4t,且B車的速度是每分鐘300米。那么,當(dāng)A、B兩輛車同時(shí)剎車,此時(shí)A車所受的阻力大約是A車自身重力量的15%,B車所受到的阻力是B車重力的10%。問題1:A車和B車中的哪一輛車會(huì)率先停下來?問題2:A、B兩輛車停下來需要多長時(shí)間?
在這個(gè)問題中,兩輛車在停車時(shí)的速度都是0,借由相應(yīng)的計(jì)算公式:v1=v0-at;a=kmgm=kg,能夠得出相應(yīng)的推導(dǎo)公式:t1t2=u1k1gv2k2g=v1k2v2k1,將題目中相應(yīng)的數(shù)據(jù)代入之后,能夠得出的結(jié)果是k1=0.15.k2=0.10,v1=10 m/s,v2=5 m/s,最終得出來的結(jié)果是t1t2=0.10×100.15×5=43,根據(jù)最終的計(jì)算結(jié)果,能夠得出這道問題的第一個(gè)問題的答案,是空車B會(huì)先停下來。
A車停下來的時(shí)間的計(jì)算公式為:t1×=v1k1g=100.15×10s=6.67 s,這樣就將第二個(gè)問題的答案解決了。在這個(gè)過程中,值得注意的是,應(yīng)該將題目中的物理量的單位進(jìn)行統(tǒng)一,只有單位統(tǒng)一了才能更好的開展之后的計(jì)算工作,這樣能夠保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確無誤,也能夠節(jié)約學(xué)生的答題時(shí)間。
(二) 巧用單位制來記憶物理公式
在高中物理的學(xué)習(xí)中,有很多物理公式是需要記憶的,這些物理公式比較相像,很容易就弄混,使得學(xué)生記憶起來有難度。在這個(gè)過程中,利用單位制來對物理公式進(jìn)行記憶就很容易,這樣能夠保證學(xué)生不會(huì)將公式記混,也可以利用單位制來對自己解答問題的結(jié)果進(jìn)行判斷,保證問題結(jié)果的準(zhǔn)確性,進(jìn)而確保學(xué)生在考試中取得優(yōu)異的成績。
例2我們都知道單擺的周期公式為:T=2πl(wèi)g,此時(shí)利用單位制對公式進(jìn)行判斷是比較清晰的,這樣就能夠?qū)椈烧褡拥闹芷诠竭M(jìn)行檢驗(yàn)。
在高考物理眾多題目中,很多題目都是在新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景下出的,那么我們就會(huì)見到一些平時(shí)并沒見過的公式,此時(shí)可以利用單位制進(jìn)行判斷,同時(shí)利用單位制的這個(gè)特點(diǎn),還能夠有效的記憶物理公式,這樣就加深了學(xué)生對比較復(fù)雜的物理公式的記憶程度,有利于學(xué)生掌握這部分物理知識(shí),并利用相應(yīng)的物理知識(shí)來解決實(shí)際生活中的物理問題。
(三) 巧用單位制來尋找物理規(guī)律
在高中物理的學(xué)習(xí)中,筆者發(fā)現(xiàn),掌握了物理單位制還能夠有效把握物理量之間的物理規(guī)律。在這個(gè)過程中,有效的掌握物理規(guī)律,能夠加強(qiáng)學(xué)生對物理知識(shí)的理解和掌握,進(jìn)而更好地解決物理問題。
例3聲音在空氣中進(jìn)行傳播,其傳播速度是v,且空氣的密度是ρ,空氣中的壓強(qiáng)是p,聲音在空氣中的傳播速度和p與ρ都存在密切的聯(lián)系,那么三者之間的關(guān)系式為:v=kpρ。
三、 結(jié)語
總之,在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中,利用單位制來解決物理問題是十分常見的。作為一名高中生,應(yīng)該熟練對高中物理單位制的使用,并巧妙的利用單位制來解決高中物理問題,不斷提高自己的物理成績,并拓展自己的知識(shí)面。
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