蔣 軍

（安徽省無為縣第一中學(xué)，安徽 無為 238300）

通過近幾年來對(duì)高中物理的教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)在高中物理教材存在的一些問題，并提出相關(guān)的建議.

1 關(guān)于x-t圖像的理解

x-t圖像（教材中的正式稱謂是位移-時(shí)間圖像），是高一物理前兩章中十分重要的知識(shí)點(diǎn).無論是老版人教社教材還是新版普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書，該知識(shí)點(diǎn)都屬于學(xué)生必須掌握的內(nèi)容.該圖像對(duì)于幫助學(xué)生理解物體直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有著極其重要的作用.但是筆者卻在教學(xué)和使用教材的過程中發(fā)現(xiàn)關(guān)于x-t圖像坐標(biāo)意義的矛盾之處，筆者認(rèn)為將x-t圖像稱為位移-時(shí)間圖像，將縱坐標(biāo)的意義歸屬于位移的做法有待商榷.

如果要將此圖像稱為位移-時(shí)間圖像的話，那么速度的概念只能理解為位移的變化與對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔的比值（位移對(duì)時(shí)間的變化率）即表示位移變化快慢的物理量，這是有悖于速度概念的原意.若理解為位置-時(shí)刻的圖像，那么速度的物理意義就可以理解為位置變化的物理量.這將有助學(xué)生對(duì)知識(shí)前后的一致性的理解.

2 關(guān)于彈力的定義

現(xiàn)行人教社必修1第55頁(yè)對(duì)于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.

個(gè)人認(rèn)為應(yīng)當(dāng)將其中的形變改為彈性形變比較好，因?yàn)橹挥邪l(fā)生形變的物體形狀恢復(fù)原狀，這樣才會(huì)對(duì)被接觸的物體產(chǎn)生彈力的相互作用.

3 關(guān)于線速度的定義

關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于線速度定義的爭(zhēng)議由來已久.很多教材都是用“弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值”來定義的.

圖1

前面的學(xué)習(xí)過的速度的概念是用位移與時(shí)間的比值來定義的，是矢量；而人教版用弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值來定義線速度.按照課本的定義，線速度本來是一個(gè)標(biāo)量，之后課本又說線速度為矢量，并給出了線速度的方向，這樣一來不免讓人感到有些不自然，那么我們?cè)撊绾卫斫庹n本的這個(gè)定義呢？

筆者認(rèn)為最好的方法是通過建立極坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)系來進(jìn)行求解.

設(shè)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)如圖1所示.此時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的線速度為

質(zhì)點(diǎn)的加速度為

這樣一來，切向和法向的加速度就分別求出來了.

若采用人教版的定義方法，則矢量（數(shù)學(xué)上稱為向量）的地位在物理上得不到充分的體現(xiàn)，不利于學(xué)生對(duì)矢量概念的強(qiáng)化.另外，通過強(qiáng)化矢量的概念不僅有助學(xué)生對(duì)向心加速作用的理解，也有助于學(xué)生在今后學(xué)習(xí)中對(duì)科里奧利加速度的理解.目前美國(guó)高中學(xué)校普遍使用的主流教材《科學(xué)發(fā)現(xiàn)者》一書和麻省理工開放課程中對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)速度的定義就是利用位移與時(shí)間的比值，筆者覺得是可以供編者和教師參考的一種方法.

4 關(guān)于對(duì)角速度的認(rèn)識(shí)

在現(xiàn)行教材上認(rèn)為角速度是一個(gè)矢量，這比老版本教材有所改進(jìn).但筆者認(rèn)為，加入了判斷角速度方向的右手螺旋定則后就會(huì)更加完善.

另外，對(duì)角速度單位的定義，個(gè)人覺得也有些欠妥.書上把rad／s和s-1都稱為角速度的單位，若后者也能算作角速度的單位，這不免和后面的頻率單位相沖突（頻率單位是Hz或s-1）.

5 關(guān)于對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)

一般認(rèn)為向心力是效果力，因此關(guān)于向心力的說法只能稱為需要的向心力或外界所能提供的向心力.但是，關(guān)于向心力的課后習(xí)題中有一題是這樣說的：

例.（高中物理必修2）一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是4rad／s，盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

（1）求小物體所受向心力的大小.

（2）關(guān)于小物體所受的向心力，甲、乙兩人有不同意見：甲認(rèn)為這個(gè)向心力等于圓盤對(duì)小物體的靜摩擦力，指向圓心；乙認(rèn)為小物體有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，即向后，而不是與運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此向心力不可能是靜摩擦力.你的意見是什么？說明理由.

其中，提到所受向心力的大小，筆者覺得有失偏頗.根據(jù)題意，建議改為所需向心力的大小，或者是所受合外力的大小.

以上就是本人對(duì)人教出版社教材中所出現(xiàn)一些問題的一般認(rèn)識(shí)，望各位同行批評(píng)和指正.