Question

什么是物理过程

Answer 1

物理过程其实是一种专业的叫法 其实就是你所研究对象在你研究期间发生的各种物理变化 需要指出的是这里的物理变化含义很广 只要没有发生物质上的转变 都叫物理变化 这是为了和化学变化区别开来

Answer 2

物理过程？所有的过程都是物理过程
因为物理乃万物之理
楼主想问的是物理变化吧
没新物质生成的变化就是物理变化
比如 水从液体变成水蒸气 就是一个物理变化
与之相对应是化学变化 有新物质的生成 比如烧纸，纸变成了灰，还产生大量看不见的气体，这个就是化学变化

Answer 3

不生成新物质的过程

Answer 4

物理教育与教学的根本目的在于对学生进行物理思想与物理素养的培养和提高，而不是舍本逐末地将物理看成林林总总的方法，又将这些方法当作知识教给学生，这样就使物理教学误入歧途。解决物理问题总是从物理对象、物理过程、物理情景、物理关系等几个方面循序进行；这其中物理过程的分析与再现最能体现物理思想，也最能展现学生的物理素养。本文从以下几个方面研究物理过程，呈一隅之见。
一 对物理过程的等效处理
例1．m、n两平面镜均与纸面垂直，两镜面交线过o点，夹α=15°，如图1所示，现从m镜上c点沿与m夹β=30°方向在纸面内射出一条光线，该光线在两镜面间经多次反射后不再于镜面相遇。两镜面均足够长，且co=1m，求：(1)上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？(2)光线从c点出发至发生最后一次反射，共经历了多少时间？
物理过程分析：我们首先就一般情况进行分析。如图1，设光线第一次在平面镜n上发生反射时，cd为入射光线，de为反射光线，又设图中m1为平面镜m关于on的对称镜面，则图中de´与de也关于on对称。所以有de´=de。
又根据光的反射定律及图2中的对称关系很容易看出：c、d、e三点在同一直线上，且de´对于平面镜m1的入射角等于de对平面镜m的入射角，所以光线从c→d→e所经过的路程和它将进一步发生反射的情景，可以光线在d点不发生反射而沿直线前进至镜面m1上的情景来代替。同理，对于e点反射后的光线ef，则可以光线e´f´来代替，其中平面镜n1为平面镜n关于om1的对称镜面，f´为射线cd与平面镜n1的交点。显而易见，对于以后的各次反射，依照上述方法类推，其等效关系均可成立。
解：依据上述分析，可从on出发，每隔α角度一块对称镜面，如图3，设自on镜面起依次确定为第1、第2、…… 第n，第(n+1)块镜面,做射线cd,使其依次与所有各可能相交的镜面相交,设其相交的最后一块镜面为第n块,其交点为k,则∠mok=nα。
因此得出的图1-3的物理意义是：cd射线与每一块镜面相交一次，相当于光线在m、n两镜面间反射一次，在k点相当于发生最后一次反射，之后光线不再与第(n+1)块镜面相遇，即光线将在mn两镜面间向外射出而不再会与任意镜面相遇。
由图3可知，故第n块镜面与cd射线相交，而第(n+1)块镜面与cd射线不相交，所以n值应满足关系：
nα+β<180°≤(n+1)α+β
∴ n< ≤n+1
① 对本题所给的情形有 180°-β α =180°-30° 15° =10
∴ n=9 即光线自c点射出后,将分别在m、n两镜面上总共发生9次反射。因此可确定光线最后一次反射是发生在平面镜n上。
②光线自c点发出后至最后一次在n镜面上反射，所经历的总路程长度等于图3中ck长度。在∆ock中，
∠cok=nα=135°
∠cko=180°-β- nα=15° 令θ=15°
根据正弦定理得：co sinθ =ck sinα
∴co=1m， sinθ=sin15°=12 2-3
sinα=sin(9×15°)=22
∴将以上三值代入前式可得 ck=2.73m
光线由c至k所经历的时间即为光线由c出发,在m、n间多次反射到最后一次在n镜面上反射所经历的总时间， 有
t=ckc =2.733×108 s=9.1×10-9s
对于一个物理对象的运动变化过程的研究，通常包括以下几种类型的问题：一是已知其初状态和过程进行的某些条件，要确定其末状态，例如已知运动质点的初位置及其速度，要确定其末状态；二是已知其初态和末态，要求其过程进行中的某些量，例如一定质量的理想气体作等压膨胀，已知其初态和末态，要求其膨胀过程中对外做的功；三是不一定涉及到过程的物理过程的初末状态，只研究某种给定过程所需要的条件，例如物体作简谐振动的条件。分析清楚问题的类型，就弄清了问题的“条件是什么？”“效果是什么？”也就能进一步找到“这些条件能用别的条件代替而保证效果相同”的答案，如用可能，就可以用等效法解决这一问题。就过程而言，对上述几种类型的问题，如果研究对象经历条件不同的甲、乙两个过程，而能保证与此两过程对应的某一物理量相同，则在求这一物理量时，上述的甲、乙两过程便可相互等效代替。例如图4中长为l和l´的两导体棒在匀强磁场中切割磁感线，速度均为v，且v与长为l的棒夹α角，v与长l´的棒垂直，若l´=l•sinα，则经过δt时间，两棒扫过
的面积相等，所以它们切割磁感线的条数相等，从它们切割磁感线的条数也相等，从它们切割磁感线这一效果来说，两过程是等效的。将l´叫l的有效长度，根据也是这一点。通过等效变换，可透过表面直达本质，使我们对物理问题的实质看得更深、更透。它不是狭隘的解题技巧，等效思想最辉煌的成就是爱因斯坦以此为基础建立了广义相对论。 图4
二 对物理过程的虚拟处理
例2. 一只狼沿半径为r的圆形岛边缘按逆时针方向匀速跑动，当狼经过某点时，已知猎犬以相等的速度从岛中心o点出发追狼，设追击过程中，狼、猎犬和圆心o在任一瞬间均在同一直线上，问猎犬应沿什么轨迹运动？在何处可以追上狼？
物理过程分析：由于狼、猎犬和圆心o三点总在一直线上，因此猎犬未追上狼前总可以把猎犬的速度v分解为两个分量：一个是与此时由圆心指向狼的半径垂直的的分量vl，一个是沿此时由圆心指向狼的半径方向的分量vr，vl是保证狼、猎犬和圆心o三者在同一直线上的作用，vr则使猎犬与狼之间的距离缩小，所以猎犬总可以追上狼。因狼绕着圆周运动，因而猎犬的速度方向需不断地改变，
所以猎犬运动的轨迹是一条曲线。根据狼运动的轨迹
与狼、猎犬速度相等的特征，可以猜想猎犬的轨迹也是一条圆弧线，下面就根据这一虚拟猜想进行分析。
如图5所示，设狼位于a点时猎犬自圆心o出发，初态时因猎犬本身在o点，设有vr分量，可见这是猎犬速度方向沿oa方向，即在o点处猎犬的轨迹曲线的切线是沿oa方向，因此上述虚拟猜想的猎犬轨迹圆弧的圆心应位于与半径oa垂直的半径ob上。另一方面，考察当猎犬刚追上狼时，应是猎犬速度的vr分量与狼的速度相等，则这时是狼与猎犬的速度相同（即猎犬的速度的vr分量为零）。由前述虚拟，猎犬的轨迹圆圆心必定在ob上，且在b点时狼的速度与ob垂直，则b点可以作为刚好追上狼的位置。这样上述虚拟出的猎犬轨迹便是以ob为直径的半个圆弧。
如图所示，设想猎犬沿以ob为直径的半圆弧运动，则当其运动到弧上任一点d时，设⌒od 在以ob为直径的小圆内所对应的圆心角为2θ，则 ⌒od =12 r•2θ=rθ
因oa为小圆的切线，则∠doa=12 ∠do´o=θ
令od的延长线与大圆弧交于c，则在大圆内，⌒ac =rθ
所以有⌒od =⌒ac
由于狼和猎犬运动的速率相等，则狼从a点出发运动到c时，猎犬自o点出发沿小圆弧必定刚好到d，这样正好符合题给条件要求的在任一时刻均满足圆心o、猎犬和狼三者在同一直线上。可见以上虚拟轨迹是可行的。
解：如图所时，如果狼的初位置对应的圆形岛半径为oa，令一条与之垂直的半径为ob，ob指向与狼的初速度方向相同，因此猎犬应沿以ob为直径的半圆弧按逆时针方向跑动，即可在岛缘的b位置刚好追上狼。
虚拟过程由上述分析可以看出是一种物理想象和创新的过程，是一种解决物理问题的手段，物理学中的不少发现都是通过这一途径得到的。毫无疑问解物理题时能掌握和熟练运用虚拟的思想方法对物理过程进行分析和处理，对培养学生的创新能力是有重要意义的。
三. 用图像再现物理过程
例. 在水平桌面上放有长木板c，c的右端为一固定挡板p，在c上左端和中点各方有小物块a和b，a、b的尺寸以及p的厚度皆可忽略不计，a、b之间和b、p之间距离皆为l。设木板c与桌面之间无摩擦，a、c之间和b、c之间的静摩擦因数及动摩擦因数均为μ；a、b、c（连同挡板p）的质量相同。开始时，b和c静止，a以某一初
速度向右运动。试问下列情况是否能发生？要求
定量求出能发生这些情况时物块a的初速度v0
应满足的条件，或定量说明不能发生的理由。
(1)物块a与b发生碰撞；
(2)物块a与b发生碰撞（设为弹性碰撞）后，物块b与挡板p发生碰撞；
(3)物块b与挡板p发生碰撞（设为弹性碰撞）后，物块b与a在木板c上再次发生碰撞；
(4)物块a从木板c上掉下来；
(5)物块b从木板c上掉下来；
0 t1 t2 t3 t4

物理过程的图像处理：
这是第十七届全国中学生奥林匹克竞赛预赛试题的第八题，原题标准答案以地面为参照系，一千二百多字（含公式字符等）的解题篇幅，十分麻烦。而如果以相对运动的观点用|v|-t图像处理本题的物理过程，使整个物理过程明白地表示在图像上，由此使得本题解答得以大幅度简化。
（1）a、b碰撞的临界条件时，a运动l时刚好相对速度为零。
v02=2a1l ∴v0=32 μgl×2
即v0>3μgl
(2) v0=2a1·2l 有 v0>6μgl
(3)不碰.
(4) v0=2a1·2l1+2a2l v0>12μgl
(5) v0=2a1·2l1+2a2l+2a3l v0>16μgl

图像可以形象地将物理过程展现出来，解题中常用到的图像除上述函数图像外，还有实验装置图、物理运动的轨迹图、物体受力图、气体状态变化图、电路图、光路图、波形图等等。应用这些图像可以帮助我们对所研究的物理过程形成直观、形象、简明、全面的认识，可以区分这一过程和另一过程，以避免解决物理问题时将描述甲过程的量误以为是描述乙过程的量。对于设计多个物理过程的问题，在解答中辅以相关的图像，则可将纷繁的物理情景逐一清晰地呈现出来，表现出图像在这些场合下难以取代的作用，上述例题证明了这一点。它与其他物理思维思想之间的配合、渗透、互补，往往能使思维力量的到最佳的发挥。
四.物理过程的计算机处理
利用计算机多媒体软件进行物理过程的处理，由于多媒体信息集声音、文字、图像、动画等为一体的多种媒体并存，可以对物理过程进行特定的分解慢放，使一些抽象的、难于理解的物理情景、物理过程、物理关系变得更直观、形象和生动。常用的制作物理课件的软件有authorware、word、photoshop、flash、powerpoint etc。其中flash动画功能特别好。比如碰撞过程，物体间的相互作用进行得很快，很难看清作用的细节，即物理过程很难看，只能想，通过多媒体软件制作，将碰撞分为几个阶段：接触、挤压、分离，甚至更细致一些，通过电脑慢放，就能真切地观察感受到物体相互碰撞作用的整个物理过程。再比如轮船渡河中船沿合运动方向驶向对岸这一点不易被学生接受，可以用authorware 或者flash动画来模拟在有水流动的河中开动轮船驶向对岸的物理过程，效果逼真。又比如楞次定律中“阻碍”含义学生很难理解，以动画课件演示就很直观。宏观物体的运动过程、微观粒子的运动过程等很多典型的物理过程都可以电脑课件进行处理。
总之，对物理过程的各种处理，都是基于让物理过程的再现更符合学生的生理与心理特点和认知规律，在学生头脑中更真实、更丰富地再现物理过程，从而形成各具特色的对物理过程的分析，从不同角度、选择不同的切入点都可能得到不同的理解，提出不同的解决问题的途径。这有利于形成浓郁的物理气氛，更适合刺激、启发学生的物理思维，制造出一方肥沃的研究性学习的土壤，避免物理教学走入题海或方法海的误区。