关于功的概念教学的三点建议.doc
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1、关于功的概念教学的三点建议湖北省恩施高中 陈恩谱【论文摘要】功的概念的教学,是高中物理教学中的一个难点,笔者针对中学教师普遍存在的错误理解,对“功的概念建立的缘起、功的定义式中位移的讲法、功的正负的物理意义”三个方面进行了深入的辨析,以期辨清概念,突破教学难点。【关键词】功的概念 力直接作用在其上 功的正负 能量转移转化的方向高中物理中功的概念,长期以来从教师到学生,都有较多的较深的模糊之处,笔者结合自己的教学实践和对概念形成过程的学习研究,特对青年教师作如下三点建议,并期与同行交流。一、明白功的概念建立的缘起高中教材对功的概念的形成历史有一个简要的交代早期工业革命的需要促使人们需要一个衡量机
2、械工作能力的统一标准,在此基础上人们逐渐形成一致意见,即用机器将重物提起的高度与重物重力的乘积作为一个标准,由此逐渐形成了功的概念。但是,这个交代,只说明了功的概念的建立历史和实际功用,却并没有很好的指出建立功的概念的理论目的,正是因此,从教师到学生对功的计算式的特异之处普遍感到不好理解为什么要分解位移到力的方向呢?这有什么道理呢?其实,物理学引入功的概念,实际上是为了量度一个运动变化过程中能量变化的多少,也就是教材所说:“功是能量变化的量度”。正是能量的变化的如彼特点,导致功的计算式必须如此。可能有些教师认为,功是能量概念之前就有的物理量,历史上或许如此,但物理理论体系中,却是先有能量概念,
3、再有能量变化的量度问题,以及这个量度与力、位移的联系问题。因此,我建议教师讲明功的概念建立的理论目的,并指出正是因为能量变化的如许特点,所以功的概念如此特异,要求学生在这个理解的基础上,接受这种特异之处;并同时指出,到大学进一步深入学习物理时,就会明白如何由能量变化导出功的如此特殊的计算式。这个讲法还为后面讲功能关系、能量守恒做好了铺垫。二、功的计算式中位移的最佳讲法功的计算式中位移是指力直接作用在其上的质点的位移。可是,高中物理习题中,很多物体却不能看成一个有质量的点,比如可以形变的细绳、弹簧、人体,或者长度不能忽略的杠杠、黑板、滑块等等。在面对前面一类情形时,过去有些教师便把功的计算式中位
4、移说成是“力的作用点的位移”,但这个说法却遇到了作用点在不停转移时无法适用的问题(如手在书本上擦动时,计算手对书本做的功,此时书本也在滑动),于是从教师到学生普遍感觉到了一种混乱和无力。而且,这种说法用力的作用点代替受力物体(质点),抽空了位移是受力物体的位移、功是受力物体能量变化的量度的物理实质。为了将各种情况下功的计算式统一,建议教学时,在这个位移的概念前加如下三个限定:其一,力直接作用在其上时,其二,力直接作用在其上的物体,其三,对地的,合起来即是:力直接作用在其上时、力直接作用在其上的物体对地的位移。这样,对于踢出的足球,计算脚对球做的功就只能用脚与球接触有力的时间内球的位移;对于滑块
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