对高一物理教材教学中的一些疑惑
2014-03-19杨振林
杨振林
(吕梁市离石区江阴高级中学 山西 吕梁 033000)
先从教材说起,笔者所用教材为人教版2010年4月第三版(2010年10月第2次印刷)的教材,在对教材进行了认真的研读后,对教材中的一些说法存在不少疑惑,想与同行们探讨.下面让笔者逐一说明.
1 重力加速度的大小
《物理·必修1》教材第44页,有这么一句话,“一般的计算中,可以取g=9.8m/s2或10m/s2;本书中,如果没有特别的说明,都按g=9.8m/s2进行计算”[1],对于这句话,我们教学中是严格按照书本的要求去要求学生的,在没有特殊说明的情况下,都按g=9.8m/s2进行计算,可是在实际学习过程中,很多参考书或者试卷答案并没有严格按照这个来做,有的题目没有说明,也用g=10m/s2来计算,感觉模棱两可,导致现在笔者对这句话持怀疑态度,是否我们没有必要严格要求在不特殊说明的情况下必须用g=9.8m/s2来计算呢?如果是高考中呢?
2 位移的表示
在学习《物理·必修1》第一章“运动的描述”时,对位移使用字母x来表示的,然后到后面必修2第七章“机械能守恒定律”,又突然用l来表示位移,感觉有点混乱,不知道这样做的原因在哪里?难道用W=Fxcosα表示做功有什么不妥吗?
3 弹力的定义
《物理·必修1》教材第55页对弹力的定义是这样的:“发生形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力”[1],按照定义的说法,必须是已经发生形变的物体在恢复原状的时候才能产生弹力,那么在物体发生形变的过程中呢?是否有弹力的产生,比如挤压橡皮泥的过程中(如果挤压橡皮泥的过程中不需要弹力,那么橡皮泥变形就不需要挤压了,这明显是不可能的),如果定义中只强调已经发生形变要恢复原状时才产生弹力,而忽略了发生形变的过程中产生的弹力,是否有点片面呢?
4 摩擦力的定义
《物理·必修1》教材第57页对摩擦力下了这样的定义,“两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力”[1],在这里,笔者认为后半句话不是很严谨.如果说两个接触的物体之间没有压力,或者接触面光滑,那么这里说,“就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力”就有点说不过去了,如果在接触面上产生了这个力,那确实就是摩擦力,可是还有可能不产生这个力啊,所以笔者认为这个说法有待考究.
5 转速和角速度的单位
《物理·必修2》教材第18页,右上角有两个绿色提示框,内容分别是,“弧度不是通常意义上的单位,所以,带单位运算时,不要把rad或弧度写到算式中,这时角速度的单位应该写成s-1”和“r/s和r/min都不是国际单位制中的单位,运算时往往要把它们换算成弧度每秒.”[1]
对于第一个提示框里的内容,很容易理解,比如当用公式v=ωr时,若把弧度单位写成rad/s,那么乘以r的单位m,得到的是rad·m/s而不是速度的单位m/s,因此计算中弧度的单位只能用s-1,而这个内容却是很多教师最容易忽略讲解的一个内容,导致学生学习过程中乱用单位.而对于第二个提示框的内容,个人认为说法不严谨,r/s和r/min都不是国际单位制中的单位,这句话是没问题的,可是后半句话,运算时把它们换算成弧度每秒,那就成了角速度了,而不是转速,因此笔者认为这个说法不太严谨.
6 线速度的定义
对线速度的定义,在《物理·必修2》的教材中有一点疑惑,到底线速度是很短时间内位移与时间的比值,还是弧长与时间的比值,在教材第16页与第17页分别有不同的表述,如果是位移与时间的比值,那么平均线速度应该怎么描述?如果是弧长与时间的比值,为什么第17页又说线速度实际上就是我们在直线运动中已经学过的瞬时速度,表示不是很理解.
7 万有引力定律的适用性
《物理·必修2》教材第40页对万有引力定律和表达式的下面有这么一句话“式中质量的单位用kg,距离的单位用m,力的单位用N.G是比例系数,叫做万有引力常量,适用于任何两个物体.”[1]从这句话,可以明确得到的信息是,比例系数G适用于任何两个物体.那么万有引力定律的适用范围又是什么呢?有人说是任何两个物体,有人说是质点或者均匀球体之间.究竟哪个正确呢?在做一道计算一部分掏空的小球与另一小球之间的万有引力的题目时,万有引力定律是不适用的,为什么呢?因为通过做差法计算出来两小球之间的万有引力不与它们之间距离的二次方成反比.但是在计算过程中,笔者用到了引力常量G,符合书中介绍,引力常量适用于任何两个物体.因此,笔者得出这样的结论,即任何两个物体之间都有万有引力,但万有引力定律只适用于质点之间或者均匀球体之间.还有,如果两个物体间距离足够小的时候,万有引力也是不适用的,不过这个在高中阶段不做研究.
8 验证机械能守恒定律的实验
在《物理·必修2》教材第79页验证“机械能守恒定律”的实验中,有这么一句话,“重物的质量用天平测出,纸带上某两点的距离等于重物下落的高度,这样就能得到重物下落过程中势能的变化”[1],对于这句话,笔者认为重物的质量用天平测出这个说法是没必要的,因为大家都知道,验证机械能守恒定律的实验中,等式两边重物的质量会被约去,没有必要去测量,因此这句话用在这里显得很是多余.
以上所述,是笔者在教学实践中使用普通高中物理教材[1]的一些感触,也有一些疑惑,在此将这些观点提出来,旨在借助本刊这个平台与同行交流,得到一些收获,希望能对今后的教学工作有较大的启示和帮助.
1 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书 物理·必修1(第三版).北京:人民教育出版社,2010