1.物理規(guī)律的特點物理規(guī)律具有以下幾個特點:(1)物理規(guī)律與其他規(guī)律一樣,只能發(fā)現(xiàn),不能創(chuàng)生。從上節(jié)所述可知,無論通過哪種途徑發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,都是與觀察、實驗,抽象思維、數(shù)學推理等有著密切不可分割的聯(lián)系。牛頓第一定律的建立,雖然是以實驗為基礎(chǔ),但它不能直接用實驗加以驗證,它是實驗、思維、推理和想象相結(jié)合的產(chǎn)物。牛頓第二定律,則是在實驗事實的基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析、綜合,并利用數(shù)學方法總結(jié)出的客觀規(guī)律。(2)物理規(guī)律是有關(guān)物理概念之間的必然聯(lián)系。任何一個物理規(guī)律,都是由一些概念所組成。都可以用一些數(shù)字和測量聯(lián)系起來,而且是用語言邏輯或數(shù)學邏輯來表達概念之間的一定關(guān)系。
例如,牛頓第二定律,就是由質(zhì)點、力、質(zhì)量、加速度等概念組成。研究對象是質(zhì)點、力、質(zhì)量、加速度是三個可測量的物理量。它表明了研究對象(質(zhì)點)的加速度與研究對象(質(zhì)點)的質(zhì)量和所受的力的定量關(guān)系。又如,歐姆定律,是由導體、電流、電壓、電阻等概念組成。研究對象是導體,電流、電壓、電阻是三個可測量的物理量。它表明了通過研究對象(導體)的電流與研究對象(導體)的電阻和加在研究對象(導體)兩端的電壓的定量關(guān)系。(3)物理規(guī)律具有近似性的局限性。由于物理學所研究的對象和過程,都不是實際的客體和實際的現(xiàn)象,而是采用科學抽象的方法,或多或少作了一定的程度簡化之后,建立的模型和理想過程;又由于物理學是實驗科學,在觀察和實驗中,限于儀器的精密程度、操作技術(shù)的準確程度,不可避免地出現(xiàn)測量誤差,反映各物理量之間關(guān)系的物理規(guī)律,只能近似地反映客觀世界。物理規(guī)律不僅具有近似性,而且由于規(guī)律總是在一定范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的,或在一定條件下推理得到,仍在有限領(lǐng)域內(nèi)檢驗的,所以規(guī)律還具有局限性。也就是說,物理規(guī)律總是有它的適用范圍和適用條件。
2.兩種基本學習方法(1)實驗歸納法。從對事物、現(xiàn)象多次觀察、實驗出發(fā),在取得大量資料的基礎(chǔ)上進行綜合、歸納,發(fā)現(xiàn)在一定條件下有關(guān)物理量之間的必然聯(lián)系,從而得出結(jié)論,或建立假說,再通過實驗檢驗就成為規(guī)律。采用這種方法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,一般叫做定律。如牛頓運動定律、動量守恒定律、機械能守恒定律、萬有引力定律、熱力學第一定律、庫侖定律、歐姆定律、楞次定律、法拉第電磁感應定律、光的反射定律、光的折射定律,等等。(2)理論演繹法。從已知的規(guī)律或物理理論出發(fā),對某種特定事物或現(xiàn)象,進行演繹、推理,從而得出在一定范圍內(nèi)有關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系或新的論斷。最后通過實踐檢驗就成為規(guī)律。采用這種方法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,一般叫做定理,或原理。原理、定理這兩個術(shù)語表明,它們不再僅僅是對經(jīng)驗事實的概括,而是成為科學理論系統(tǒng)本身的出發(fā)點,如動量定理、動能定理、動量矩定理、功的原理、波的疊加原理、光路可逆原理,等等。
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