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功的教学  

2015-01-14 15:32:13|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、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定义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,导致功的定义必须如此。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,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定义。
这个讲法还为后面讲功能关系、能量守恒做好了铺垫。

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