对新人教版八年级物理下册六处内容的商榷
2016-08-08黎炳如吴娘粒余小锋叶友展
黎炳如 吴娘粒 余小锋 叶友展
现行的几种课程标准的教材,都是教育部审定通过的,虽然作者的身份不同,但从整体上都体现了新课程理念.教材应该是老师的好帮手、学生的好老师.但笔者认为,经教育部审定通过的新人教版八年级《物理》下册的教材,有六处内容就值得我们探讨.
1“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验
第八章第三节《摩擦力》中的研究影响滑动摩擦力大小因素的实验,实验叙述了三个步骤:(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;(2)改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力;(3)换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.每个步骤配了一个插图,如图8.3-3所示.
按图8.3-3所示的情况来看,步骤2说改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力.这句话和插图表示的意思不一致.因为改变和放在木块上的砝码连起来,就说明了木块上原来就放有砝码,然后改变放在木块上砝码的数量.比如,木块上原来有一个砝码,后来放上两个砝码或更多的砝码,我们就可以说改变放在木块上的砝码.但从教材的插图看,第一个插图没放砝码,第二个插图放了一个砝码.所以步骤2就不能叙述为改变放在木块上的砝码.
要使实验步骤与插图表示一致,有两种修改方法:(1)实验步骤不变,第一个插图画有砝码;第二和第三个插图画同样多的砝码,但砝码数量要与第一个插图不同;(2)插图不变,实验步骤2可以这样叙述:在木块上放上砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力.
教材的插图要和实验步骤一致,不然会使学生阅读起来“丈二和尚摸不着头脑”.
2《摩擦力》中的结论
《摩擦力》中的结论是这样叙述的:滑动摩擦力的大小跟接触面上受到的压力有关,接触面受到压力越大,滑动摩擦力越大.滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.这样的结论是不全面的,它没有说明条件.
教材叙述接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大时,未强调接触面粗糙程度相同.比如,一个重10 N的物体在水平粗糙的平面上做匀速直线运动;另一个100 N的物体在绝对光滑(摩擦力为零)的水平面上做匀速直线运动,比较这两个物体的摩擦力.这种情况,接触面受到压力小的摩擦力反而更大.所以在叙述摩擦力大小跟压力大小的关系时,要加上接触面粗糙程度相同的条件.
另外,教材在叙述接触面越粗糙,滑动摩擦力越大时,未强调接触面所受压力相同.比如,一个重100000 N的物体放在的玻璃上,一个重10N的物体放在木板上,一个人先后来推这两个物体,在玻璃上的物体他推不动(摩擦力大),在木板上的物体他轻而易举推起来(摩擦力小).这样,在较光滑表面上的物体,摩擦力反而更大.所以在叙述摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时,要加上接触面所受压力相同的条件.
综合上面所述,正确的结论应这样叙述:滑动摩擦力的大小跟接触面上受到的压力有关,在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,在接触面所受压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.或滑动摩擦力的大小跟接触面上受到的压力和接触面的粗糙程度有关,接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
3“引出压强概念”的叙述
第九章第一节《压强》中有这样叙述:实验表明,压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关.要比较压力作用的效果,就应取相同的受力面积.在物理学中,把物体受到的压力与受力面积的比值叫压强.编者的意图是用“要比较压力作用的效果,就应取相同的受力面积”这句话来引出压强的概念,而从这句话的表述来看并不能起到承前启后的作用.因为在物理学中比较压力作用的效果是取相同的受力面积比压力(从压强的概念可知).但在日常生活中比较压力作用的效果是取相同的受力面积比压力和取相同的压力比受力面积两种方法.上面的叙述没有说明在物理学中就用“应”字,那是不恰当的.因为“应”是表示一定的意思,也就是说只有一种方法.教材没有强调在物理学中,那肯定是指在日常生活中比较压力作用的效果,这样就错误了.
上面的内容正确的应这样叙述:实验表明,压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关.在物理学中要比较压力作用的效果,就应取相同的受力面积.我们把物体受到的压力与受力面积的比值叫压强.或实验表明,压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关.要比较压力作用的效果,就可以取相同的受力面积.在物理学中,把物体受到的压力与受力面积的比值叫压强.这样叙述内容过渡才顺畅、自然.
4“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验
第十章第二节《阿基米德原理》中的图10.2-2,这个实验先测出水和小桶的总重力,然后再测出空桶的重力,用总重力减去空桶的重力就是排开水的重力,这样的实验步骤是错误的.
因为在测出桶和水的总重力后把水倒掉,再来测出空桶重力时,空桶内壁有少量的水附着,这样使空桶的重力偏大,从而使被测物排开水的重力偏小,这样测出来的结果误差较大.这个实验如果把图10.2-2中的顺序甲、乙、丙、丁改成丁、甲、乙、丙,就不会出现上述的错误.按照这样的实验步骤测出来的结果误差也较小.
物理是一门以实验为基础的学科,教材有义务培养学生精益求精、严谨治学的科学态度.
5第十一章第一节《功》中的“图11.1-1”
第十一章第一节《功》中有这样的叙述:在叉车举高货物的过程中,货物受到一个向上的力F的作用,并且在这个力的作用下,向上移动了一段距离S(图11.1-1),力F作用的成效体现在物体被举高了.教材是强调货物受到一个向上的作用力F,而教材把这个力的作用点画在货物的重心上,这样画力的作用点就值得探讨了.
如果在物体上只画一个力的示意图时,力的作用点画在实际受力的地方(教材的图7.1-4就是这样画),用这样的方法可以解决所有要求只画一个力的示意图的题目.如果画一个力的示意图时把力的作用点画在物体的重心上,这样有一些题目的作用点不容易画,例如,[HJ1.55mm]用手压一个不规则的物体表面,要求画出手对物体压力的示意图(由于物体不规则,物体的重心不好找,所以不好画).有一些题目的作用点根本画不了,例如,一个正方体放在地面上,要求画正方体对地面压力的示意图时,作用点要画在地球的重心上,这样根本画不了.
如果在一个物体上同时画多个力的示意图时,这时候为了方便研究力,[TP8CW04.TIF,Y#]就可以把这些力的作用点集中画在物体的重心上(教材的图8.2-4乙、丙、丁三个图就是这样画).教材只强调货物受到叉车向上的作用力 ,也就是要求画一个力的示意图.笔者认为把力的作用点画在叉车对货物具体作用的地方,也就是货物的底部,学生更容易接受,也没有什么可争议.
6“图11.1-3”力不做功的实例
图11.1-3有这样叙述:图11.1-3是力没做功的两个实例.想一想,力为什么没做功.笔者认为,说乙图的力没有做功,那是无可厚非的.但说甲图所有的力没有做功,那就要看情况.
因为提滑板力的方向是向上的,滑板在提力的方向上没有移过距离,所以提滑板的力确实没有做功.但提着滑板车在水平路面上前行,由于存在空气阻力(固然很小,但也存在),手的推力就要克服空气阻力做功.这样提着滑板车在水平路面上前行时,手的提力没做功,手的推力有做功.因此教材说甲图所有的力没做功是错误的.
如果编者在图中的叙述写上忽略空气阻力的条件,图11.1-3是力没做功的两个实例.想一想,力为什么没做功(忽略空气阻力).或单纯强调向上提的力没做功,例如图11.1-3甲、乙两图向上提的力没有做功.想一想,向上提的力为什么没做功.这样叙述就无可挑剔了.
教材的叙述要严密,要事无巨细、无懈可击.
教材是教师教学,学生学习的标尺,是学生获取知识的宝库.规范教材也是按照教育部正式颁发的《义务教育物理课程标准(2011年版)》的要求.由于每个人的认识水平和理解角度的不同,造成对问题有不同的看法.以上是笔者长期在一线的教学中得出的体会,和同行一起探讨.