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用矢量語言描述物體的運動

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 高中物理 來源: 記憶方法網
    我們在研究自然現象的規律時,除了使用日常語言(自然語言)外,還要使用科學語言。這是因為我們日常使用的語言雖然豐富多彩、能生動地表達我們的思想、感情、具有許多復雜的功能,但這種語言有時多義、語法復雜,不能引起無歧義的唯一理解,因不利于科學研究。我國古代數學曾在世界上處于先進行列,后來落后了的一個重要原因是沒有創造出一套合理的、統一的符號體系(數學語言),不能將問題形式化、普遍化。我們應該重視科學語言的學習和使用。
  
  科學語言包括科學術語、符號、公式和圖表,具有含義精確、形式簡潔的特點。在科學技術的許多部門都有廣泛應用的矢量語言,具有這些特點。在質點運動學中,我們用矢量表述物理量的定義和物理量間的關系,具有內容準確、形式簡潔、不依賴于坐標系擇的優點,這當然給我們研究問題、分析解決問題帶來很大方便。高中物理教師應該理解質點運動方程的矢量表述形式,熟悉由具體問題的分析得到矢量方程以及選取適當的坐標系變為相應的標量方程求解的方法.本書對一些問題的分析求解就采用這種方法。
  
  創造矢量語言不容易,學習、掌握矢量工具也有困難,對第一次接觸矢量的高中學生就更困難。初學者很不習慣這種既有大小又有方向且遵從特殊運算法則的矢量,對矢量合成、分解的許多不同于標量的特點(平行四邊形定則)感到奇怪、不好理解,這是自然的.教師應根據自己對矢量的理解、教學實踐和學生實際情況想法逐步解決。
  
  沒有必要對初學者給出矢量的嚴格定義,因為這是困難的。說“有大小和方向的量叫矢量”,這不是矢量的定義,電流強度也有大小、方向但不是矢量。說“有大小、方向且滿足平行四邊形定則的量叫矢量”也不是矢量的嚴格定義。對初等物理,懂得用一定指向的線段表示矢量(矢量的幾何表示),理解矢量的合成、分解滿足平行四邊形定則(矢量的結合規則),知道矢量可用3個分量表示(矢量的解析表示)已足夠用了。矢量的嚴格定義要考慮用矢量表述物理規律時,對同一參考系中的不同坐標系具有相同的矢量形式這一特性。一般說,矢量是用變換關系來定義的。(參看朱照宣等編《理論力學》上冊P.201、下冊P.194)
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