物理公式数学化,造成思维障碍

用数学式子表达的物理概念或规律,学生往往只从数学的意义去理解, 从而对正确理解物理公式的物理意义形成思维障碍。

从欧姆定律公式 I=U/R 导出 R=U/I,学生则说“导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比。”岂不知数学式 y=x/z 中的 x、y、z 三者均可为变量,而 R=U/I 中的 R 却是由导体本身所决定的不变量,R=U/I 只不过是在特定条件下的量度式而已,绝不存在与 U 和 I 成正比、反比的关系。

从万有引力公式 F=GM1M2/r2 和库仑定律公式 F=KQ1Q2/r2,学生认为当 r

→0 时,万有引力和库仑力将无穷大。岂不知前两公式成立的条件是 M1 和 M2 为质点,Q1 和 Q2 为点电荷。

克服物理公式数学化这一思维障碍的方法是:

在推导或总结出物理公式时,一定要强调公式成立的前提,即强调物理公式的物理意义。有的概念和规律可用物理公式表示,但绝对不能不看条件而将物理公式数学化。