特点解析：功、热量、冲量等物理概念及其对物理现象本质的反映

1.物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物

物理学是一门基础自然科学，其概念大部分都是人们对于自然界宏观或微观现象的描述，其中有些概念是实验观察的结果。例如，广泛存在于自然界的具体运动状态（飞行的小鸟、流淌的河水、转动的车轮等），通过观察发现，这些现象都具有一个共同的特征，即随时间的推移，一个物体相对另一个物体的位置在发生改变——机械运动；然而，在区分平动和转动时，就须要将实验和科学思维相结合，将无关和次要的因素排除，得出平动的刚体各点运动状态相同，转动刚体各点线速度不相同。又如，动量的概念最初是人们在探索不变量的过程中建立的。笛卡尔做了许多种碰撞的实验，多次调整物体的质量，改变物体的碰撞方式（相向碰撞、追击碰撞等）和碰撞速度，得到了大量的数据，经过综合、分析，发现相互碰撞物体的质量和速度的乘积总和是一个不变的量，即碰撞过程中，相互碰撞的两个物体的总动量是恒定不变的，从而初步建立了动量守恒定律的模型和描述物体运动量的物理量——动量。

2.概念的形成是感性到理性的认识发展过程

概念的学习是伴随人们对世界各种事物的感知与理解过程进行的。因此，概念学习就是学习者对事物的感性认知不断地向更高级的理性认知的发展过程，概念学习必须给学生创设真实的实践情景，必须让学生从对具体事物的感知开始。概念只能从感性认识逐步进行抽象，而不是把抽象的概念直接告诉学生。

概念的形成是从具体到抽象、从局部到整体的过程。人们对物理概念的认识是从肉眼看得见的物质开始的，而后认识肉眼看不见的物质。如我们先认识了可见光，然后再认识红外线、紫外线、无线电波、X射线、γ射线；我们先认识到世界是由物质组成的，再认识到物质是运动的，物质具有能量和动量等概念，我们对物质概念的认识是一个逐步深化的过程。

概念随着科学技术与社会的发展而变化。随着社会发展，概念自身也在不断地丰富它的内涵和外延。真实世界的变化不断地改进和深化我们原有的认识，我们对物质、宇宙等概念的认识也是随着科学和技术的发展而不断加深的。

3.物理概念的特征和分类

物理概念因研究角度不同，而各具自己的特征，可以分为以下几个类别：

（1）按照描述对象的功能不同分为状态量和过程量

状态特征：有些概念是描述物理对象的状态的，物理对象所处的状态不变，描述状态的概念（物理量）就有确定的值。例如，压强、体积、温度是描述气体状态的概念，动能、势能、机械能是描述物体机械运动状态的概念，速度、加速度是描述物体运动状态的概念等等。

过程特征：有些概念是描述物理对象变化过程的，这些概念（物理量）的值与物理对象的变化过程有关。例如功的概念、热量的概念、冲量的概念等等。

（2）按照可否叠加分为矢量和标量(www.xing528.com)

有些物理概念所反映的物理现象的本质在量的方面既有大小又有方向，那么描述这种现象的物理概念也具有方向特征，同时其运算遵循矢量法则，称之为矢量。例如力、速度、动量、电场强度等。

而有些物理概念所反映的物理现象的本质在量的方面只有大小，没有方向，依据代数法则进行运算，称之为标量。例如质量、功、电流等。

（3）相对量和绝对量

相对量：有的物理现象是相对于某个事物而言的，描述它的本质的概念就具有相对特征。例如，物体的运动与参照物有关，参照物不同就会得出不同的结论，速度、功、动量、动能、势能等都是具有相对特征的概念。

绝对量：有的物理现象是与外界事物无关的，它的概念与物体的运动及参照物的选取无关，例如普朗克常量h=6.63×10-34J·s和万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。

（4）有些物理量还具有以下的特征

固有属性量：有些物理概念反映了物质或物体本身固有的属性，这些属性不随外界条件的改变而改变，只由物质或物体本身所决定，称之为固有属性。如惯性是物体本身的属性，密度、电荷、电阻、折射率等是实物物质本身的属性。虽然物质的固有属性与外界因素无关，但还要用外界因素去定义或量度这些属性的“量”的大小或强弱程度。例如，用电压与电流强度之比定义或量度电阻的大小。在导体两端加上电压是显示导体有电阻的外部条件，不加电压，导体的电阻仍然存在，但人们无法感知物质的电阻属性，因为物质的固有属性只能在它与周围其他事物的相互联系、相互作用中显示出来，所以，物质的固有属性要用外界因素来描述、定义或量度。

统计特征量：描述大量微观粒子运动遵循统计规律所产生的宏观现象的本质的概念，具有统计特征。例如，气体“压强”概念是描述大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的效果；安培力是磁场对大量运动电荷作用力的宏观表现。此外，“物质波”“电子云”等概念是用来描述大量微观粒子运动遵循统计规律所产生的宏观现象的本质的。

（5）许多物理概念都用数学表达式来表征物理量的含义

许多物理概念可以用数学公式来表达其“量”的性质，例如，把动量表述为乘积的形式p=mv，把动能用来表示其量的含义。又如，运动学中为描述物体位置（空间）随时间的变化快慢，而用v=s/t来表征速度。