初中物理教学中“空气阻力是否忽略”问题的探讨

摘   要 当前教科书和不少中考试题均在未明确说明的情况下，忽而必须考虑空气阻力，忽而必须不考虑空气阻力，如此非常不利于学生严谨的科学思维的培养。针对这一混乱现状，提出了规范建议：教科书和试题中如果要忽略空气阻力就要明确说明，如果未说明就是要考虑空气阻力。期冀引起广泛重视，以期促进教科书及中考命题的严谨性。

关键词 空气阻力  教科书  中考题

目前，各版本教科书均未给出空气阻力要不要考虑的明确界定，而各地市中考题，几乎都是在未明确说明“不考虑空气阻力”的情况下，忽而考虑空气阻力，忽而不考虑空气阻力，导致广大师生知识和思维错乱。本文针对这一现状提出了适当的修改建议，以供广大师生参考，以期促进教科书及中考命题的严谨性。

一、教科书中关于空气阻力的混乱现状

人教版初中物理教科书第一次涉及到空气阻力，是在八年级下册第八章第二节“二力平衡”一节[1]，在课文的最后一段，教科书提出了一个问题“跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果人和伞的总重力是1000N，求阻力的大小和方向”。显然，课本中提到的“阻力”指的就是空气阻力，此时课本认为空气阻力是要考虑的。

而紧接着八年级下册第八章第三节“摩擦力”一节，在“测量滑动摩擦力”的实验中，教科书在未有任何说明的情况下，直接不考虑空气阻力，认为物体在水平方向只受到摩擦力和拉力！

在八年级下册十二章第二节“滑轮”一节，教科书在介绍滑轮组时，写到“用这个滑轮组提起重物，如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，只要用物重三分之一的力就可以提起重物”。课本连绳重和摩擦力（初中阶段摩擦力一般指固体与固体之间的摩擦力）都考虑到了，却在未有任何说明的情况下直接不考虑空气阻力。

显然，降落伞是必须考虑空气阻力的，而在测量滑动摩擦力以及滑轮组受力分析时，空气阻力确实可以忽略，但学生对于空气阻力的大小没有具体概念，不明白究竟什么时候才要忽略，教科书也未给出明确的说明或界定。初中学生，有一定的生活经验，对空气阻力有深刻的体验，尤其是在跑步和骑车时，能明显感受到空气阻力。教科书很多时候在并未强调“不考虑空气阻力”的情况下，直接忽略空气阻力，非常不利于学生科学思维等物理学科核心素养的培养。

二、各地市中考试题关于空气阻力的混乱现状

1.不少试题未说明就直接不考虑空气阻力

不少中考试题并未明确说明“不考虑空气阻力”，却直接忽略空气阻力。

例1（2019·深圳）在同一粗糙水平面上放一个物块，先后以不同的速度匀速直线拉动物块，如图1所示。图甲中木块的速度大小为v1，图乙中木块的速度大小为v2，将一重物叠放在丙图中的木块上，其共同的速度大小为v3，且v3>v2>v1，甲乙丙三图中拉动木块所用的水平拉力分别为F甲、F乙以及F丙。以下判断正确的是（   ）。

A.F甲F乙>F丙

C.F甲=F乙

【答案分析】其参考答案为C，认为F甲=F乙。题目未具体说明v1、v2具体多大，也未说明“不考虑空气阻力”，直接忽略空气阻力，认为甲和乙受到的摩擦力相同。

例2（2019·株洲）一消防员训练徒手爬绳。当他手握绳索并匀速竖直上攀时，绳索对他的摩擦力的大小、方向分别为（）。

A.小于消防员的重力、竖直向上

B.等于消防员的重力、竖直向上

C.大于消防员的重力、竖直向上

D.大于消防员的重力、竖直向下

【答案分析】其参考答案为B，认为摩擦力等于消防员的重力。题目在未说明“不考虑空气阻力”的情况下，直接忽略空气阻力，认为消防员只受重力和摩擦力。

类似例1和例2这种未明确说明“不考虑空气阻力”却直接不考虑空气阻力的试题，数不胜数。

2.不少试题未说明却要考虑空气阻力

也有不少中考试题，未说明“不考虑空气阻力”，要求学生必须要考虑空气阻力。

例3（2019·福建）踢毽子是一项非常有益于身心健康的活动。毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2，则（）。

A.EK2>EK1    B.EK2EP1   D.EP2

【答案分析】其参考答案为B，认为下降到同一位置，毽子的动能小于上升时的动能，即：空气阻力必须要考虑。

例4（2018·杭州）如图2所示，为一个掷出的实心球在空中的运动轨迹，在飞行的过程中，实心球在最高点的受力情况为（    ）。

A.只受到重力     B.受到空气阻力和重力

C.受到手的推力和重力

D.受到手的推力、空气阻力和重力

【答案分析】其参考答案为B，认为空气阻力必须要考虑。

之所以会出现这种混乱，归根到底，是命题人想当然地认为“学生能够分辨要不要考虑空气阻力”，殊不知学生对空气阻力的大小并没有丝毫概念（根本没专门学过），又怎么能够分辨究竟什么时候需要忽略空气阻力呢？

在信息化时代的今天，在平时学习中，学生会做到大量各地中考试题，然而不少试题在未明确说明“不考虑空气阻力”的情况下，忽而一定不需要考虑空气阻力，忽而一定需要考虑空气阻力，导致学生思维错乱。

三、思考与建议

1.对教科书的建议

教科书是学生获取知识、教师传授知识的重要参考，教材可以简化相关知识，但绝不可过度简化以致传递错误的知识[2]。物理学是一门严谨的自然科学，通过其严密的知识体系和严谨的科学探究过程，学生的物理学科核心素养可以得到巨大提升。但若因为过度简化而导致不严谨甚至错误，那就适得其反了。

笔者认为，空气阻力作为一种常见的力，在没有特别说明的情况下，都是要考虑的。因此笔者斗胆建议，各版本教科书在描述需要忽略空气阻力情境时，应当作出必要的强调：忽略空气阻力。只有这样，才能彰显物理的科学性和严谨性，学生的物理学科核心素养才能得到真正提升。

2.对各地市中考试题的建议

中考试题，一般会广泛传播且被当成重点研究的对象，务必慎之又慎，务必全面考虑试题是否具有严谨性和规范性[3]。出现如此模棱两可的情况，不利于学生良好知识结构的建立，不利于提升学生的物理学科核心素养，更不利于体现中考的公平性。

因此笔者建议，当试题描述的情境需要忽略空气阻力时，应当作出必要的强调：忽略空氣阻力;如果没有特别说明，就是要考虑空气阻力。

只有从教材到试题都严谨规范了，才能帮助学生建立良好的知识结构，才能培养学生严谨的科学思维，学生的核心素养才能得到真正提升。

参考文献

[1] 人民教育出版社课程教材研究中心.物理八年级下册[M].北京：人民教育出版社， 2013.

[2] 任少铎.对北师大版初中物理教材中飞机升力理论的商榷[J].物理教师，2018，39（07）.

[3] 任少铎.熔化曲线切不可随意绘制——对几道中考试题中熔化曲线的商榷[J].物理教学，2019，41（07）.

【责任编辑  孙哓雯】