中学物理教学中的科学性错误案例及其分析 中学物理教学,首先应当注重的是教学的科学性。无论是对物理现象、物理概念和物理规律的描述,还是实验或练习题的内容、数据等等都应当是准确无误的。有些问题在中学阶段不可能一次讲深、讲透、讲全,但在内容和方法上不应有科学性错误。笔者从中学物理教辅材料中以及听课中发现一些科学性错误,本文就通过其中的几个科学性错误的实例来分析、讨论产生错误的原因以及如何避免错误的发生。 一、中学物理教学中常见的科学性错误 1.沿不可伸长的杆的方向的加速度相等吗? 例1 某一构件由两个菱形组成,如图 1所示,AB和 DE是两根硬杆,各交点都用光滑铰链连接。大菱形的边长是2l,小菱形边长是l。现设法使顶点 F以匀加速度 a水平向右运动,求: (1)C点的加速度多大? (2)求当两个菱形都是正方形,F点的速度为 v时,A点的加速度的大小和方向。 命题者的解答如下: 上面解答中认为:A点的切向加速度和C点的加速度沿AC杆的分量相同,即认为沿不可伸长的杆的方向的加速度是相等的。笔者认为此结论仅适用于杆的平动问题,像上例是错误的,更不能推广到普遍的情况。 下面通过例子来说明。 如图 2所示,长为l的杆 AB沿着墙壁滑下,设 OA=x, OB=y,则。 图 2 此式说明杆两端点的加速度沿杆方向的分量是不相等的,两者的差值为A相对于B的法向加速度。 我们可以得出这样的结论:对于轻杆在非平动的运动过程中,两端点的速度沿杆方向的分量是相等的,两端点的加速度沿杆方向的分量是不相等的,两者的差值为一个端点相对于另一端点的法向加速度。 2.在串联电路中交变电流总电压的有效值等于分电压的有效值之和吗? 3.浮力 F=ρ Vg在任何情况下都适用吗? 例 3 如图 5所示,天平是平衡的,放在天平两端托盘上的是两只盛水的杯子,B端杯子中有一木块,木块用线拴着,线吊在杯底上,若把线剪断,则木块受到水的浮力作用,开始匀加速上升,此时答案为( )。 A.天平仍保持平衡 B.A端升起 C.B端升起 D.无法判断 此题中认为木块受到水的浮力作用,开始匀加速上升,这是不准确的。首先,当木块相对于水运动时,应考虑流体动力学,对于稳定流动的理想流体,沿一流线各点的压强、速度和高度三者的关系为:。其次,假定木块匀加速向上运动成立,则同体积的水匀加速向下运动,它们的加速度大小应相等,类似阿特武德机。它们的加速度大小不可能大于重力加速度。若按照浮力 F=ρ Vg,木块作为...