对高中物理“选修3—1”一个例题的商榷
2017-08-10陈卫国
陈卫国
摘 要:科学追求“真”。本文从物理概念的严谨、准确、自洽角度出发,论述了某版本高中物理“选修3-1”第76页例题中一个“概念”表述的错误,并在此基础上提出了正确表述的建议。关键词:例题;电压;电势;商榷中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)7-0028-1
(1)要做到平时电铃不响,而火警时电铃由于高温响起。在图中虚线圆内应该接入怎样的元件?
(2)为什么温度高时电铃会被接通?
(3)为了提高电路的灵敏度,即要把报警温度调得较低,R的值应大一些还是小一些?
解:(1)温度较低时Rt的阻值很大,R比Rt小得多,因此P、X之间电压较大。要求此时电铃不发声,也就是要求输出给电铃的电压较小。这里输出端的需求与输入端的状态相反,可见虚线圆内的元件应该是一个非门。
(2)温度升高时Rt阻值减小, X、P之间电压降低。这时由于输入了低电压,所以从非门输出的是高电压,电铃响起。
(3)为了提高电路的灵敏度,应该使电路在温度还没有升得很高时就能输出高电壓,也就是说,应该在温度还没有升得很高时X点的电压就已经降得足够低。根据分压电路的性质,对于同一个热敏电阻Rt,增大可变电阻R的电阻值就能达到目的。
该例题的“解”第(3)问中“应该在温度还没有升得很高时X点的电压就已经降得足够低。”该句话的表述在物理上是存在问题的。“选修3-1”教材第一章《静电场》第4节《电势能和电势》第18页明确定义电势是个状态量,电场中某点才说电势[1];第20页“电势差”明确定义电场中两点间电势的差值叫电势差[1]。也就是说,电场中对于一个点,只能讲“电势”,对于两个点之间,才有“电势差”,也就是“电压”。由此可见:课本第76页(3)应该准确阐述为“X点的‘电势就已经降得足够低。”或者说“X、P之间的电压就已经降得足够低”。而不能说“X点的电压就已经降得足够低。”
教材是教学活动中的重要资源。其任何一句话、任何一个符号都应该是严谨、准确的,该教材也确实做到了。只是,对于上述的疑问,笔者的历届学生都曾经疑惑,这也是笔者的疑惑,以期能与老师们探讨。
参考文献:
[1]人民教育出版社 课程教材研究所.物理选修3-1[M].北京:人民教育出版社,2016:76,18,20
[2]叶圣陶.叶圣陶教育文集(第三卷)[M].北京:人民教育出版社,1994.(栏目编辑 李富强)