楊振林
(呂梁市離石區(qū)江陰高級(jí)中學(xué) 山西 呂梁 033000)
先從教材說起,筆者所用教材為人教版2010年4月第三版(2010年10月第2次印刷)的教材,在對(duì)教材進(jìn)行了認(rèn)真的研讀后,對(duì)教材中的一些說法存在不少疑惑,想與同行們探討.下面讓筆者逐一說明.
《物理·必修1》教材第44頁(yè),有這么一句話,“一般的計(jì)算中,可以取g=9.8m/s2或10m/s2;本書中,如果沒有特別的說明,都按g=9.8m/s2進(jìn)行計(jì)算”[1],對(duì)于這句話,我們教學(xué)中是嚴(yán)格按照書本的要求去要求學(xué)生的,在沒有特殊說明的情況下,都按g=9.8m/s2進(jìn)行計(jì)算,可是在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中,很多參考書或者試卷答案并沒有嚴(yán)格按照這個(gè)來做,有的題目沒有說明,也用g=10m/s2來計(jì)算,感覺模棱兩可,導(dǎo)致現(xiàn)在筆者對(duì)這句話持懷疑態(tài)度,是否我們沒有必要嚴(yán)格要求在不特殊說明的情況下必須用g=9.8m/s2來計(jì)算呢?如果是高考中呢?
在學(xué)習(xí)《物理·必修1》第一章“運(yùn)動(dòng)的描述”時(shí),對(duì)位移使用字母x來表示的,然后到后面必修2第七章“機(jī)械能守恒定律”,又突然用l來表示位移,感覺有點(diǎn)混亂,不知道這樣做的原因在哪里?難道用W=Fxcosα表示做功有什么不妥嗎?
《物理·必修1》教材第55頁(yè)對(duì)彈力的定義是這樣的:“發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力”[1],按照定義的說法,必須是已經(jīng)發(fā)生形變的物體在恢復(fù)原狀的時(shí)候才能產(chǎn)生彈力,那么在物體發(fā)生形變的過程中呢?是否有彈力的產(chǎn)生,比如擠壓橡皮泥的過程中(如果擠壓橡皮泥的過程中不需要彈力,那么橡皮泥變形就不需要擠壓了,這明顯是不可能的),如果定義中只強(qiáng)調(diào)已經(jīng)發(fā)生形變要恢復(fù)原狀時(shí)才產(chǎn)生彈力,而忽略了發(fā)生形變的過程中產(chǎn)生的彈力,是否有點(diǎn)片面呢?
《物理·必修1》教材第57頁(yè)對(duì)摩擦力下了這樣的定義,“兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫做摩擦力”[1],在這里,筆者認(rèn)為后半句話不是很嚴(yán)謹(jǐn).如果說兩個(gè)接觸的物體之間沒有壓力,或者接觸面光滑,那么這里說,“就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力”就有點(diǎn)說不過去了,如果在接觸面上產(chǎn)生了這個(gè)力,那確實(shí)就是摩擦力,可是還有可能不產(chǎn)生這個(gè)力啊,所以筆者認(rèn)為這個(gè)說法有待考究.
《物理·必修2》教材第18頁(yè),右上角有兩個(gè)綠色提示框,內(nèi)容分別是,“弧度不是通常意義上的單位,所以,帶單位運(yùn)算時(shí),不要把rad或弧度寫到算式中,這時(shí)角速度的單位應(yīng)該寫成s-1”和“r/s和r/min都不是國(guó)際單位制中的單位,運(yùn)算時(shí)往往要把它們換算成弧度每秒.”[1]
對(duì)于第一個(gè)提示框里的內(nèi)容,很容易理解,比如當(dāng)用公式v=ωr時(shí),若把弧度單位寫成rad/s,那么乘以r的單位m,得到的是rad·m/s而不是速度的單位m/s,因此計(jì)算中弧度的單位只能用s-1,而這個(gè)內(nèi)容卻是很多教師最容易忽略講解的一個(gè)內(nèi)容,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過程中亂用單位.而對(duì)于第二個(gè)提示框的內(nèi)容,個(gè)人認(rèn)為說法不嚴(yán)謹(jǐn),r/s和r/min都不是國(guó)際單位制中的單位,這句話是沒問題的,可是后半句話,運(yùn)算時(shí)把它們換算成弧度每秒,那就成了角速度了,而不是轉(zhuǎn)速,因此筆者認(rèn)為這個(gè)說法不太嚴(yán)謹(jǐn).
對(duì)線速度的定義,在《物理·必修2》的教材中有一點(diǎn)疑惑,到底線速度是很短時(shí)間內(nèi)位移與時(shí)間的比值,還是弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值,在教材第16頁(yè)與第17頁(yè)分別有不同的表述,如果是位移與時(shí)間的比值,那么平均線速度應(yīng)該怎么描述?如果是弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值,為什么第17頁(yè)又說線速度實(shí)際上就是我們?cè)谥本€運(yùn)動(dòng)中已經(jīng)學(xué)過的瞬時(shí)速度,表示不是很理解.
《物理·必修2》教材第40頁(yè)對(duì)萬有引力定律和表達(dá)式的下面有這么一句話“式中質(zhì)量的單位用kg,距離的單位用m,力的單位用N.G是比例系數(shù),叫做萬有引力常量,適用于任何兩個(gè)物體.”[1]從這句話,可以明確得到的信息是,比例系數(shù)G適用于任何兩個(gè)物體.那么萬有引力定律的適用范圍又是什么呢?有人說是任何兩個(gè)物體,有人說是質(zhì)點(diǎn)或者均勻球體之間.究竟哪個(gè)正確呢?在做一道計(jì)算一部分掏空的小球與另一小球之間的萬有引力的題目時(shí),萬有引力定律是不適用的,為什么呢?因?yàn)橥ㄟ^做差法計(jì)算出來兩小球之間的萬有引力不與它們之間距離的二次方成反比.但是在計(jì)算過程中,筆者用到了引力常量G,符合書中介紹,引力常量適用于任何兩個(gè)物體.因此,筆者得出這樣的結(jié)論,即任何兩個(gè)物體之間都有萬有引力,但萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)之間或者均勻球體之間.還有,如果兩個(gè)物體間距離足夠小的時(shí)候,萬有引力也是不適用的,不過這個(gè)在高中階段不做研究.
在《物理·必修2》教材第79頁(yè)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,有這么一句話,“重物的質(zhì)量用天平測(cè)出,紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度,這樣就能得到重物下落過程中勢(shì)能的變化”[1],對(duì)于這句話,筆者認(rèn)為重物的質(zhì)量用天平測(cè)出這個(gè)說法是沒必要的,因?yàn)榇蠹叶贾?,?yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,等式兩邊重物的質(zhì)量會(huì)被約去,沒有必要去測(cè)量,因此這句話用在這里顯得很是多余.
以上所述,是筆者在教學(xué)實(shí)踐中使用普通高中物理教材[1]的一些感觸,也有一些疑惑,在此將這些觀點(diǎn)提出來,旨在借助本刊這個(gè)平臺(tái)與同行交流,得到一些收獲,希望能對(duì)今后的教學(xué)工作有較大的啟示和幫助.
1 人民教育出版社,課程教材研究所,物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 物理·必修1(第三版).北京:人民教育出版社,2010