物理

人教版物理教材中几个值得商榷的问题

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一、物理量的符号

必修1第一章《运动的描述》中用 表示位移,用x表示位置坐标,有 =x2x1的关系式。这种表示方法把过程量“位移”和状态量“位置坐标”区分的非常清楚。

而到了必修1的第二章《匀变速直线运动的研究》中,不知什么原因,编者又将“位移”这一物理量的符号写成了x,与“位置坐标”的符号一样的了。人为的造成了学生对这两个物理量认识上的混乱。

对此,笔者曾用一个小问题做过调查。问题如下:图1为某物体直线运动的x-t图象,则该物体

0

1

3

3

t/s

x/m

图1

3s末时位移已达    m

 

 

3m”,有学生脱口而出,问他为什么,理由也很简单,“因为这是位移-时间图象啊,3s末对应的位移正好是3m啊。”――错误的理解得出了错误的答案。实际上题目问的显然是0—3s末这段时间的位移,我们用 =x2x1立刻可知道答案应该是2m。从这一问题中我们可以很清楚的认识到该图象中的纵坐标x指的是位置坐标,而非位移(一个时刻怎么能对应一个过程量呢)!

到了同一教材体系的必修2第五章《机械能及其守恒定律》中,又把“位移的大小”写成了l(功的定义式 )!

笔者以为,对于物理量的符号,应该进行规范,作为同一教材体系,更应该从一而终。对于“位移”这一物理量的符号,教材可作如下调整:统一用表示位移,用x表示位置坐标。

另外,笔者还建议将匀变速直线运动的位移-时间图象,改为位置-时间图象,这样正好可用符号x-t表示,同时含义更为确切。

 

二、例题的插图

高中物理选修3—1第34页的例2有一插图,笔者认为此图很容易误导学生,应该修改。

    原题及图如下:

例题2 如图1.9-3,两个相同极板 与 的长度 ,相距 ,极板间的电压  ,一个电子沿平行于板面的方向射入电场中,射入时的速度 .把两板间的电场看做匀强电场,求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 和偏转的角度 .

 

 

 

 

 

    此图画的太特殊: 1、不应把电子的入射点画在两极板的正中央。从题意看,电子完全可能从两板的正中间射入,但这毕竟是个很特殊的位置,不具有代表性。画这样的图对做题者很容易产生误导,有悖于给图帮做题者审清题意的初衷。2、不应把电子的出射点画在上极板的右边缘处。从题意看,电子也确实可能从该点飞出,但毕竟太特殊了,同样会误导解题者。为此,可调整为下图:

 

+

+

+

+

+

+

_

_

_

_

_

_

图2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、“交变电流”的定义

    高中物理选修3-2第31页写道:“家庭电路中的电流,它的大小和方向都随时间做周期性的变化,这样的电流叫做交变电流(alternating current,简称交流(AC。”

这段文字很容易让读者得出“大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交流”的结论。而第32页却又写到:“在电子技术中也常遇到其他形式的交流,如图5。1-4所示。”

 

其中图丙:电子电路中的矩形脉冲 完全可能是这种情况(如图2):

                       

 

 

 

6

-6

图3

 

显然,该电流的大小是不变的!我们研究时依然把它看成交流。因而笔者认为教材所给的定义含糊其辞,与后面所介绍的矩形脉冲为交流相矛盾,需要进行修改。应明确给出定义:“方向随时间做周期性变化的电流叫做交流”。

四、变压器的符号

    高中物理选修3-2第40页插图5.4-2中变压器的两种符号中原、副线圈的匝数均相同,根据变压器的原理我们知道这样的变压器根本就不会改变电压。我们在具体的问题中画示意图时一般都是根据题意把原副线圈的匝数画的不一样,这样既不违背变压的初衷,又使得该变压器是升压还是降压显得一目了然。笔者觉得教材在此处也应该作出必要的说明。

                     

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