溫應春

(甘肅省天水市第十中學,甘肅天水 741029)

物理學是一門自然科學,無論是教材的編寫還是試題的命制,都要注意語言和文字的科學性,如果“措辭”不當,就會導致原則性的錯誤,甚至誤導學生,這是不能容許的,下面就2011年全國高考卷第14題中的一處小錯誤,談談此類問題,以期引起廣大教育工作者的注意.

題目.(2011年全國理綜卷第14題)關于一定量的氣體,下列敘述正確的是

(A)氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功.

(B)氣體體積增大時,其內(nèi)能一定減少.

(C)氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加.

(D)外界對氣體做功,氣體內(nèi)能可能減少.

本題的參考答案是(A)、(D).著重考查熱力學第一定律,換言之,考查“做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式”,(B)、(C)兩答案都只說其一,當然不正確,(D)則是二者兼顧,是正確的.問題在于(A)答案,本人認為(A)選項的“措辭”大有問題.

首先,命題人的本意在于考查“做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的”這一知識點,但是在“措辭”時忘記了物理語言的科學性.眾所周知,“熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的增量”,是過程量,“功”也是過程量,既然“功”是過程量,就不能與“轉(zhuǎn)化”一詞相互搭配,“轉(zhuǎn)化”是一個過程,而“轉(zhuǎn)化”后面應該跟一個表示“狀態(tài)量”的名詞“能量”才對,從而表示轉(zhuǎn)化后的結果.

其次,“熱量”和“功”不可以直接聯(lián)系起來,必須要有一個中間環(huán)節(jié)——內(nèi)能,即“吸熱→內(nèi)能增加→對外做功”,“熱量”和“功”是改變內(nèi)能的兩種方式,與它們直接聯(lián)系的應是“內(nèi)能”,也就說,用“內(nèi)能”把二者間接地聯(lián)系起來了.

其實,近年來隨著電腦的普及,全國各地參與寫作的教師可謂高手如云,但是筆者在拜讀有些作品的過程中,發(fā)現(xiàn)了不少類似的問題.

1 “1 u=931.5 MeV”嗎?

這是“核能”里面的一個細節(jié),u是原子質(zhì)量單位,1 u=1.660566×10-27kg,可見u的單位屬質(zhì)量,而不是能量,根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能聯(lián)系方程計算可得,1uc2=931.5 MeV,這樣書寫才是正確的.當然了,用文字也可以這樣敘述:一原子質(zhì)量單位所對應的核能是931.5 MeV;如果直接寫成1 u=931.5 MeV,那就意味著質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化,這是原則性的問題,因此,只能說一定的質(zhì)量與一定的能量相對應、相聯(lián)系,而且成正比.

2 “1 ℃=1 K”嗎?

這種寫法也是錯誤的.我們知道,攝氏溫標和絕對溫標是兩種不同的溫標,攝氏溫標依賴于測溫物質(zhì)而建立,而絕對溫標不依賴于任何測溫物質(zhì).絕對溫標的起點在攝氏溫標的-273.15℃,從數(shù)學角度講似乎是簡單的坐標平移,這兩種溫標,就每一度而言是相等的,但是,我們不能因此就把它寫作“1℃=1 K”,這是很不嚴肅的.攝氏溫度與絕對溫度之間存在轉(zhuǎn)化關系 T=t+273.15,那么,1℃是多少K呢?T=t+273.15 K=274.15 K.

3 “F=ma,a=0就是牛頓第一定律”嗎?

應該說,牛頓第一定律和第二定律是兩條獨立的定律,二者豈能互相包含?牛頓第一定律所描述的應是不受任何力時的物理規(guī)律,這與牛頓第二定律所說的“合力為零”是兩碼事,絕對不能等同.產(chǎn)生這種錯誤的根源是二者的聯(lián)系:這兩種情況下,物體的運動狀態(tài)都是靜止或勻速直線運動.

4 把“靜止、停止、速度為零”等相互混淆

“靜止、停止、速度為零”是 3個不同的概念,差別細微,很多人胡亂使用,“靜止”是速度為零、物體不受力或者所受合力為零的物理狀態(tài);“停止”是指速度為零,原來運動、但在外力的作用下不再運動;“速度為零”僅僅指速度,受力情況究竟如何不得而知.“靜止”與“速度為零”相比,“靜止”更傾向于一種狀態(tài),它具有一貫的延續(xù)性,而“速度為零”傾向于某一時刻的情形,延續(xù)性是很淡的.例如,豎直上拋運動到最高點的物體,只能說“速度為零”,不能說“靜止或停止”,桌面上一個小車減速直到“停止”,但不能說小車減速靜止.

5 “作用力和反作用力不能抵消”嗎?

在比較平衡力、作用力和反作用力時,經(jīng)?？梢娺@樣的問題,難道只有平衡力才可以抵消,“作用力和反作用力不能抵消”嗎?當我們用整體法研究相互作用的多個物體時,內(nèi)力總是成對出現(xiàn)、大小相等、方向相反,是可以抵消的.當然了,在研究一個物體的時候,作用力和反作用力是不可以抵消的,要區(qū)別對待,不能一概而論.

6 “平拋運動的時間由高度決定”嗎?

這是一個錯誤的思維定勢,這個結論有一個前提,那就是平拋運動被正交分解后,重力方向的分運動首先受到空間的約束.反之,當水平方向的分運動首先受到空間的約束時,運動的時間應由水平方向決定,擲飛鏢就是這樣的情況.

7 “動量相等”與“動量大小相等”等價嗎?

兩者不等價,“動量相等”包括方向、大小兩方面都相同,動量是矢量;“動量大小相等”則僅僅指大小.很多人在寫作或描述的時候,往往對這樣的細節(jié)上的問題視而不見.

總之,措辭不嚴謹?shù)默F(xiàn)象屢見不鮮,作為教育工作者要盡量早發(fā)現(xiàn)、糾正它,防微杜漸.