科學(xué)語言包括科學(xué)術(shù)語、符號(hào)、公式和圖表,具有含義精確、形式簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)。在科學(xué)技術(shù)的許多部門都有廣泛應(yīng)用的矢量語言,具有這些特點(diǎn)。在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)中,我們用矢量表述物理量的定義和物理量間的關(guān)系,具有內(nèi)容準(zhǔn)確、形式簡(jiǎn)潔、不依賴于坐標(biāo)系擇的優(yōu)點(diǎn),這當(dāng)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(yīng)該理解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系變?yōu)橄鄳?yīng)的標(biāo)量方程求解的方法.本書對(duì)一些問題的分析求解就采用這種方法。
創(chuàng)造矢量語言不容易,學(xué)習(xí)、掌握矢量工具也有困難,對(duì)第一次接觸矢量的高中學(xué)生就更困難。初學(xué)者很不習(xí)慣這種既有大小又有方向且遵從特殊運(yùn)算法則的矢量,對(duì)矢量合成、分解的許多不同于標(biāo)量的特點(diǎn)(平行四邊形定則)感到奇怪、不好理解,這是自然的.教師應(yīng)根據(jù)自己對(duì)矢量的理解、教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生實(shí)際情況想法逐步解決。
沒有必要對(duì)初學(xué)者給出矢量的嚴(yán)格定義,因?yàn)檫@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(qiáng)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(yán)格定義。對(duì)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(jié)合規(guī)則),知道矢量可用3個(gè)分量表示(矢量的解析表示)已足夠用了。矢量的嚴(yán)格定義要考慮用矢量表述物理規(guī)律時(shí),對(duì)同一參考系中的不同坐標(biāo)系具有相同的矢量形式這一特性。一般說,矢量是用變換關(guān)系來定義的。(參看朱照宣等編《理論力學(xué)》上冊(cè)P.201、下冊(cè)P.194)
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