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掌握公式来龙去脉，解读公式确切意义
掌握公式来龙去脉，解读公式确切意义福建省福州市教育学院 吴 笺 福建省福州市鼓楼区教师进修学校 郑瑞兰
【摘 要】本文通过对学生解答物理计算题情况进行调查研究后发现，学生感觉解答物理计算题比解答数学还难，其原因是出在学习物理公式时缺少正确的方法所致。为此我们提出学习物理公式时要注重于掌握公式的来龙去脉和解读公式的确切意义。
【关键词】物理公式 掌握来龙去脉 解读确切意义
很多同学常说：“物理计算题虽说只是将数量关系通过物理公式联系起来的数学应用题，但是物理题千变万化，解起来常觉得比数学还难。”我们觉得出现这种现象的原因一般是出在学习物理公式时缺少正确的方法所致。大家不妨照下面的方法试试看，在学习物理公式上下了一番功夫后，解题时就会显得容易多了。这个方法是：学习每个物理公式时都要掌握它的来龙去脉和解读它的确切意义。
一、掌握公式的来龙去脉
在初中物理中，物理公式的提出主要有三类：第一类是根据概念的定义直接引出公式。如ρ=，ｍ/v=×100%，η=W有用/W总×100％，P=F/S……第二类是从定律中推导出公式。如浮力的F浮=ｐ液gV排……第三类是从规律的发现中归纳出公式。如杠杆中F1·L1=F2·L2等等。无论属于哪一类，在学习中都应弄通它的来龙去脉。
学习第一类公式时，要抠住概念的定义，辩清研究的对象，从生活中寻找实例加以分辩，如学习密度公式时可阅读书上给密度所下的定义，尔后从句子的主要成分找出与密度概念有关的字眼和物理量：即物质、体积（V）和质量（m）；接着：〔1〕要认清本公式研究的对象“物质”， 从生活中寻找实例，如用铁块与铁盒把物质和物体分辩开来，这样在解题时就不会误把空心铁球的体积当做铁的体积代入公式进行计算。〔2〕推敲限制体积作用的“单位”二字的含义，此时可以借助数学中归一法，就不难得出密度公式。象这样经过自己精咀中心，细嚼字句，把住关键而得出的公式在头脑中必定会印象深刻，经久不忘。
在学习第二类公式时，要侧重理解定律的精神实质，使定律内容尽量向数学表达式靠拢，然后进行数学变形或推导。如在学习阿基米德定律时可从阿基米德定律的内容出发，将它转化为数学式，抽取出F浮=G排。当物体浸在同一种液体中G排=m排g，又因为m排=ρ液V排，所以G排=ρ液V排g，进而得出F浮=ρ液V排g。象这样以定律的内容为依据，然后借助相关知识推导而获取的公式必定容易掌握其实质。由于推导中涉及一系列的知识，获取的过程祥尽，实质清晰，公式的物理意义明确，使用起来就会得心应手。主要表现在：⑴能清醒地看出“F浮=ρ液V排g与F浮=ρ液gV排”之区别，即后式是由前式运用乘法交换律而得的，这在数学是正确的，但从物理意义来说前后式是截然不同的。⑵不会与物体漂浮和悬浮时公式的“F浮=G物”混为一谈。⑶碰到已知排开液体的质量求浮力时，不会只因靠不上公式“F浮=ρ液V排g”而迷失方向。
在学习第三类公式时，着重要亲手进行探索。(教学论文 fanwen.weiyujianbao.cn)如公式“F1·L1=F2·L2”就是从杠杆平衡条件的探索中总结出来。学习时一定要亲自动手进行实验，在实验中摸索出规律来。象这样经过自已动手在触触摸摸的实验中摸索出来的规律记忆一定能经久不衰。
二、解读公式的确切意义
学习公式目的在于应用，而应用公式之前则是要理解公式的确切意义。为此学习时应从以下三方面入手，促使自已对公式的理解逐步加深。
1.学会用文字表述公式。就是要求在记住公式之后，还要学会用中文来表达公式。物理公式中的字母，有的只是大、小写之差（因手写不易分清）；有的字母发音完全相同，可所表示的物理量因公式而异；又有的还与国际单位的符号相同。如：Q在热学和电学中表示意义不同，C在电学和热学中表示意义也不同，v（V）可当速度、体积、像距和电压单位之用，s（S）既可表示路程、位移，又可表示面积，还可以表示秒，N既表示牛又表示支持力，t既可以表示时间又可表示温度，W在公式和铭牌中也都有不同含义，功率与压强的字母均用p（P）；G和g的读音完全相同……因此在理解公式的意义时，首先应该要学会用中文表述公式内容。
2.理解公式中字母含义。记住与掌握公式是不能等同的。物理公式一般都是有它的使用范围和条件限制。因此在懂得用字母和文字表示公式的前提下，理解字母的物理意义就显得非常重要。学习时一定要有意识地去辩晰公式中字母的限制范围。如学习压强公式后，回头再读读压强的定义，当看出公式中“F”是指压力、“S”是指受力面积时，追问自已什么叫压力？ 什么是受力面积？在寻找答案中必定会发现，这个“F”是指垂直于物体表面上的力，再推敲“垂直”二字不难发现这个“F”是有个性的，自然也会明确不能一见到力就代入公式中的“F”；同样推敲“受力面积”四字也可确定“S”一定是接触面积，因此也不能一见到面积就说它是公式中的“S”。同样学习w=F·S公式后，也要回头再读读功的概念，当看出公式中“F”是指力、“S”是指在力的方向上移动的距离时，再将这里的 “F”、“S”与“P=F/S”中的“F”、“S”进行比较。象这样在研究中学习公式，使用它时一定能运用自如的。也只有这样学习公式才能使公式在解题中发挥应有的作用。
3.品尝公式变形的“味道”。运用数学方法对物理公式进行量的分析，有助于提高灵活运用公式解决实际问题的能力，但是数学研究的是单纯的数量变化规律，而对物理公式来说，它所反映的数量关系是有活动范围和界限。如若应用数学方法对物理公式进行变形时超过这一界限，就必然会导致质变，即数学计算可能是完全正确的，但物理意义上则是错误的。如，欧姆定律的公式为“I=Ｕ/R”，应用数学变换，把它变形为“R=Ｕ/Ｉ”后说成“一段导体电阻跟这段导体两端电压成正比，跟这段导体中的电流成反比。”在物理上则是错误的。因为这时公式研究的对象已由电流强度变为电阻了，而电阻的固有特性是“导线对电流的阻碍作用”，它的大小是由导线的材料、导线长度和导线横截面积共同来决定的，公式“R=ρ·Ｌ/Ｓ”才是反映电阻本质的公式，显然它的大小与电压和电流强度全然无关。因此在记住物理公式后，还要应用数学方法进行公式变形，品尝公式在变形后是否变味，随时注意变形有无超过物理意义上的界限，就可以使你对公式有更加深刻的理解。
物理公式是进行计算、推理和论证的重要依据。它在物理学习中具有举足轻重的作用，把时间花在所学的公式进行釜底抽薪的认识，会比跳入题海扬汤止沸更有成效。
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