对高中物理教材原理图修改的几点建议_平抛运动论文

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《全日制普通高级中学教科书(必修)物理第一册》第87页关于平抛物体的图5-19及相关内容叙述如下:

图5-19 平抛物体的速度

1997年以来,历年的新教材中也有相同的描述。在图5-19中两个平行四边形使用相同字母,我认为不妥。

做平抛运动的物体的位置和速度都会随时间的变化而变化。经过不同的时间(从平抛运动开始计时),在不同时刻,做平抛运动的物体处在不同的位置和具有不同的速度。但图5-19不能给我们这样的理解。

2003版物理第一册《教师教学用书》第91页与图5-19相关内容是“平抛物体在任一时刻的速度是它的两个分运动在这一时刻的速度的合成,它的大小和方向需用平行四边形定则计算得出,它的方向是时刻变化的。平抛运动的速度不能直接用变速直线运动的公式得出。”做平抛运动的物体的速度随时间的变化而变化。在初速度一定的情况下,经过一段时间,在某一时刻的速度的大小和方向是确定的。如果对处在不同位置、在不同时刻的速度不加以区分,图5-19很容易让我们认为在t秒末这一时刻的速度大小和方向并不是确定的。显然,图5-19很可能起到了“南辕北辙”的作用。

基于以上考虑,我认为即使作为一名老师去观察这幅图示也应该是十分勉强接受的,而对于刚升入高中的学生学习物理时更会感到十分困惑。这幅图示不但无助于初学者对平抛运动知识的理解,甚至会造成对平抛运动知识的误解,所以需要对图5-19进行修改。

平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。在图5-19中,平抛物体运动在不同位置处(即在不同时刻t秒末和t′秒末)的水平分运动的速度是相同的,竖直方向分运动和合运动的速度是不同的。我建议,两个平行四边形水平分速度都可以使用,表示水平方向的分运动是匀速直线运动;竖直分速度和合速度使用不同的字母表示竖直方向分运动的速度是随时间的变化而变化的,及合速度是由于竖直方向的分运动的速度的变化而随时间的变化而变化。对图5-19进行修改如下图:

图5-19 平抛物体的速度修正图

如果采用上述图示,我相信我们会对平抛物体的速度有更正确的认识和理解。

以上是我的修改意见。另外,教科书的权威性无可置疑,对课本中图示的选取一定要小心谨慎。否则,会造成学生对知识认识的模糊和理解的错误。笔者和其他教师在教学过程中都遇到过学生对这幅图示产生迷惑和质疑。因而,我写下此文与各位同行进行研讨,以便获得对知识的明确认识。

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