物理規律之間相互轉化的辯證關(guān)系論文

　　摘要：辯證唯物主義是人們認識世界的最基本的思想方法，在物理教學(xué)中如何滲透辯證唯物主義的基本思想是我們物理教師應該研究的課題。本文主要探討在高職物理教學(xué)中，如何根據辯證唯物主義思想探討物理規律之間的相互轉化。

　　關(guān)鍵詞：辯證唯物主義；物理規律；轉化

　　物理教學(xué)如何把教材的科學(xué)內容和思想內容有機結合起來(lái)，努力做到在運用辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)和方法闡述物理現象和規律的同時(shí)，有計劃地滲透辯證唯物主義的基本思想，有目的地培養辯證思維方法和能力，并使辯證唯物主義思想和觀(guān)點(diǎn)的建立、辯證思維方法和能力的培養寓于系統知識傳授之中，而不是附加于知識內容之外。這不僅對學(xué)生正確而深刻地理解物理知識是卓有成效的，且對形成科學(xué)的世界觀(guān)、領(lǐng)會(huì )科學(xué)方法論都有著(zhù)積極的作用。

　　物理學(xué)中有很多的辯證唯物思想，我們在教學(xué)中有計劃地滲透辯證唯物主義的基本思想，有目的地培養辯證思維方法和能力，并使辯證唯物主義思想和觀(guān)點(diǎn)的建立、辯證思維方法和能力的培養寓于系統知識傳授之中，而不是附加于知識內容之外。這不僅對學(xué)生正確而深刻地理解物理知識是卓有成效的，且對形成科學(xué)的世界觀(guān)、領(lǐng)會(huì )科學(xué)方法論都有著(zhù)積極的作用。下面談?wù)劯呗毼锢砼c唯物主義的辨證變化規律。

　　一、物理規律之間相互轉化

　　物理現象和物理規律不是絕對、孤立、一成不變的，在物理學(xué)中對立的雙方在一定條件下相互轉化的例子比比皆是。例如，導體和絕緣體（電介質(zhì)）這對矛盾的東西并不是絕對的。在通常情況下很好的絕緣體，隨著(zhù)條件的變化，絕緣體里的一部分被束縛著(zhù)的電荷，可以變成能夠自由移動(dòng)的電荷，于是它的導電能力也就隨之增強，甚至變成導體；譬如，玻璃在通常情況下是很好的絕緣體，而當燒得紅熱的時(shí)候就成了導體；又如干燥和低溫的空氣是很好的絕緣體，而高溫的空氣和潮濕的空氣也會(huì )變化成導體。

　　基本粒子的相互轉化也是事物之間相互轉化的很好例證：絕大多數基本粒子都是不穩定的，在很短時(shí)間內就發(fā)生衰變，并且能夠相互轉化。

　　電和磁有著(zhù)不可分割的關(guān)系，也是在一定條件下相互轉化的典型例子。譬如電流周?chē)�存在�?zhù)磁場(chǎng)，這表明在電荷定向移動(dòng)這個(gè)條件下電與磁共存，并且電向磁方面轉化；而在另一條件下，磁也向電方面轉化—電磁感應現象：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中就產(chǎn)生感生電流。又如，電磁震蕩能夠產(chǎn)生電磁波。根據麥克斯韋電磁理論，任何變化的電場(chǎng)都要在周?chē)�空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，振蕩電場(chǎng)在周?chē)�空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場(chǎng)；同樣，任何變化的磁場(chǎng)都要在周?chē)�空間產(chǎn)生電場(chǎng)，振蕩磁場(chǎng)在周?chē)�空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩電場(chǎng)�？梢�(jiàn)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著(zhù)的（并在一定條件下相互轉化），形成一個(gè)不可分離的統一體，這就是電磁場(chǎng)。當電路中發(fā)生電磁振蕩時(shí)，振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的改變是不均勻的，在周?chē)�空間里產(chǎn)生了振蕩磁場(chǎng)和振蕩電場(chǎng)，并且是交替產(chǎn)生、由近及遠地向外傳播。這就是說(shuō)，電磁場(chǎng)并不局限于某個(gè)區域，而是要由發(fā)生的區域向周?chē)�空間傳播開(kāi)去。電磁場(chǎng)由發(fā)生的區域向遠處傳播就是電磁波。

　　自然界一切形式的運動(dòng)在能量的概念上可以得到統一的觀(guān)點(diǎn)而全部聯(lián)系起來(lái)。能的轉化和守恒定律是自然界普遍規律，它被廣泛地利用來(lái)分析研究各種自然現象，而成為人們認識自然和改造自然的有力武器。這一定律的知識鏈條式地貫串整個(gè)物理教材，生動(dòng)地揭示了對立的雙方在一定條件下相互轉化的辯證規律。例如，在只有重力和彈力做功的條件下，動(dòng)能和勢能（重力勢能、彈性勢能）可以互相轉化，而總的機械能守恒。又如，在其它力做功的條件下，機械能和其它形式的能可以互相轉化。大量的實(shí)驗事實(shí)證明，任何形式的能轉化為別種形式能時(shí)（例如機械能跟內能互相轉化時(shí)，或電能和內能互相轉化時(shí)……）總的能量都是守恒的。由于每種形式的能都是跟物質(zhì)的某種形式的運動(dòng)相對應的，因此，能的不斷相互轉化表明了物質(zhì)的運動(dòng)不斷地由一種運動(dòng)形式轉化為其它運動(dòng)形式。能的轉化和守恒定律包括能量轉化和守恒兩個(gè)方面。能的轉化說(shuō)明自然界一切事物都是相聯(lián)系并在一定條件下互相轉化的；能量守恒是從量的方面指出物質(zhì)從一種運動(dòng)形式轉化為另一種運動(dòng)形式時(shí)能量既不會(huì )創(chuàng )生，也不會(huì )消滅。

　　二、物理規律的主要和次要方面在一定條件下的相互轉化

　　矛盾的主要和次要方面的區別不是絕對的、一成不變的，而是相對的，可變的，在一定條件下它們可以互相轉化。例如，在分析“直流發(fā)電機的工作原理”和“直流發(fā)動(dòng)機的工作原理”時(shí)，要引導學(xué)生深刻理解直流電機里電磁感應現象和磁場(chǎng)對電流（包括感生電流）的作用是相互依存并又相制約的，是共處于一個(gè)統一體中矛盾著(zhù)的兩個(gè)方面，它們在一定的條件下相互依存、相互轉化。在直流發(fā)電機里，當動(dòng)力使電樞在磁場(chǎng)中轉動(dòng)時(shí)，一方面，穿過(guò)電樞線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感生電流；另一方面，與此同時(shí)，磁場(chǎng)對感生電流的作用，又阻礙電樞的轉動(dòng)（一般稱(chēng)為發(fā)電機的電動(dòng)機效應）。這表明了感生電流對產(chǎn)生它的原因是有阻礙作用的。為了克服這種阻礙作用，使電樞勻速轉動(dòng)就需要用發(fā)動(dòng)機（例如蒸汽輪機、水輪機等）帶動(dòng)發(fā)電機工作（供給它機械能），動(dòng)力克服磁場(chǎng)對感生電流的作用力作機械功的過(guò)程，就是機械能轉化為電能的過(guò)程，這正是能的轉化和守恒定律在發(fā)電機里的具體反映。所以說(shuō)發(fā)電機是利用電磁感應原理把機械能轉變成電能的一種機器。在直流發(fā)電機里，電磁感應現象是矛盾的主要方面，磁場(chǎng)對電流（感生電流）的作用是矛盾的非主要方面。而在直流電動(dòng)機里，給電樞（在磁場(chǎng)中）通直流電時(shí)，一方面，磁場(chǎng)對電流的作用力的力矩使電樞在磁場(chǎng)中轉動(dòng)；另一方面，與此同時(shí)，電樞在磁場(chǎng)中轉動(dòng)的過(guò)程又產(chǎn)生電磁感應現象，出現反電動(dòng)勢，阻礙電流通入電樞（一般稱(chēng)為電動(dòng)機的發(fā)電機效應）。所以說(shuō)直流電動(dòng)機是利用磁場(chǎng)對電流作用的原理把電能轉變成機械能的一種機器。在直流電動(dòng)機里，磁場(chǎng)對電流的作用是矛盾的主要方面，電磁感應現象是矛盾的非主要方面。

　　事實(shí)上，直流發(fā)電機和直流電動(dòng)機是可逆性的機器。這就是說(shuō)，在直流電機里矛盾的主要和非主要的方面是可以在一定條件下相互轉化的。當用發(fā)動(dòng)機帶動(dòng)直流電機的電樞轉動(dòng)時(shí)，這一電機成為一個(gè)發(fā)動(dòng)機，在這種情況下，電磁感應現象是矛盾的主要方面，磁場(chǎng)對電流（感生電流）的作用是矛盾的非主要方面，這時(shí)機械能轉變成電能；而當通直流電于這一電機時(shí)，矛盾的主要方面就轉化為磁場(chǎng)對電場(chǎng)作用，而成為直流電動(dòng)機，同時(shí)電磁感應現象則轉化為矛盾的非主要方面，這時(shí)電能轉變成機械能，這樣引導學(xué)生弄清了直流電機在什么條件下，哪一方面是矛盾的主要方面，他們就能深刻領(lǐng)會(huì )到電樞里所產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢在發(fā)電機里是產(chǎn)生感生電流的原因（作用為電源），而在電動(dòng)機里則為反電動(dòng)勢；磁場(chǎng)對電流的作用力的力矩在電動(dòng)機里是動(dòng)力矩，而在發(fā)電機里則是阻力矩。抓住了上述關(guān)鍵性問(wèn)題，學(xué)生就能具體弄清發(fā)電機和電動(dòng)機在工作時(shí)能量之間各是怎樣轉化的，從而才能具體地、深刻地理解發(fā)電機和電動(dòng)機的工作原理。

　　教學(xué)實(shí)踐表明，對物理現象的相互聯(lián)系、相互依存、相互制約、相互轉化知道得越多，理解得就越深刻、越能融會(huì )貫通地掌握知識，這也是培養辯證思維能力的一種有效方法。

　　【參考文獻】

　　[1]鄭西光．《談電磁轉換的機理及過(guò)程》．高職物理．2003，（7）．

　　[2]張思建．《物理教學(xué)中優(yōu)秀思維品質(zhì)的培養》．物理教學(xué)．2002，（11）．

　　[3]馬鳳翔．《后現代視野下物理教學(xué)的新探索》．物理通報．２006，（7）．

【物理規律之間相互轉化的辯證關(guān)系論文】相關(guān)文章：

幼兒園教育和家庭教育之間的相互作用論文09-27

試探翻譯中內容的形式和相互轉化09-29

淺談中專(zhuān)物理規律教學(xué)05-24

淺談相互之間判卷創(chuàng )造教育奇跡的細節08-26

思政教育與大學(xué)生全面發(fā)展之間的辯證關(guān)系07-03

淺析物理概念和規律的教學(xué)09-23

淺談物理概念的形成與規律的掌握08-24

論文答辯問(wèn)題規律07-23

物理教學(xué)論文05-03

物理論文06-07