作 者:刘德华(钟祥市东桥中学)
杨明万(钟祥市旧口一中)
现行九年制义务教育人教版教材初中物理第二册课本第4页有这样一道习题:一个玩具皮球在空中运动,机械能为35J,动能是17J,重力势能是多大?这道题看起来很简单,只要明确皮球的机械能等于动能与重力势能之和(皮球在空中,无弹性势能),就可以计算出重力势能为18J.然而,从实际情况分析,不难发现该题存在不妥之处.
通常的玩具皮球质量约65g,如果说它具有35J的机械能,可以算出,相当于在H=63.8m高处的重力势能,亦即在21层楼高处的重力势能.同理,可以计算出,重力势能为18J时,皮球的所在处的高度为27.7m(10层楼高),还可以算出皮球动能为17J时,其运动速度v=22.9m/s!
我们说原题中的数值不妥,不全在上述几个数值之大,因为玩具皮球玩法各异.问题在于,本题的计算会带来负面效应:学生对机械能的量值如1J的动能或1J的势能本身就没有具体概念,通过计算该题后,学生就会用常规拍皮球的玩法或向上抛皮球的玩法,对机械能的数值形成一种错误的认识:"噢!拍皮球时,皮球的机械能大约有30J ."我们对笔者所在的两校几届学生的调查结果正是如此.
鉴于上述讨论,我们认为有必要对课本中原题的数值进行修改.比如修改成:"一个玩具皮球在空中运动,机械能为4J,动能是2.4J,重力势能是多大?".
(本文发表于《中学物理》1996年第5期12页)
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