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《弹力条件之辩:是否需要强调弹性形变》

2024-10-18
来源: 迷上科学

 在高中物理的学习中,弹力作为一个重要的概念,其产生条件一直备受关注。人教版高中物理新教材在弹力定义时,不再强调弹力产生的条件包括 “弹性形变”,这一变化引发了众多老师的热烈讨论。image.png

  观点 1 认为弹性形变和塑性形变都是理想化的极端,实际形变必然是介于两者之间。这一观点提醒我们,在现实世界中,很难找到纯粹的弹性形变或塑性形变,大多数形变都是两者的混合。这也意味着,我们不能简单地将弹力的产生条件局限于弹性形变。

  观点 2 指出初高中教材不想弄得太复杂,但以此来出题容易导致太绝对。确实,教材的简化可能会在一定程度上影响学生对概念的准确理解。如果出题时过于绝对,可能会让学生陷入困惑,不知道如何运用所学知识来解答问题。

  观点 3 提到一些范性形变对施力物没有弹力作用,比如被捏变形的易拉罐虽然各部分间仍然有弹力,但对手就没有弹力表现出来了。这说明在范性形变的情况下,弹力的表现可能会有所不同,甚至可能消失。这进一步引发了我们对弹力产生条件的思考。

  观点 4 中关于用吸铁石靠近铁尺的例子也很有启发性。尺子发生形变后,这个力是否是弹力呢?按照初中和高中的定义,弹力需要直接接触,但像这种场力的接触让人难以理解。这也提醒我们,在定义弹力时,需要更加明确地考虑各种不同的情况。

  观点 5 认为教材中说的弹力是弹性形变导致的,弹性形变不消失,弹力就不消失;而塑性形变在发生形变的阶段也会产生弹力,但形变完成后,弹力随之消失。对于橡皮泥等物体,形变过程中既有弹性形变又有塑性形变,形变完成后依然会有弹性形变保持。这一观点对不同形变情况下弹力的存在与否进行了较为详细的分析。

  观点 6 指出最新版人教版教材在弹力定义时不强调是否是弹性形变,非弹性形变也可以产生弹力。在塑形形变过程中的一个短暂过程,也有弹性形变。这与观点 5 有一定的相似之处,都强调了非弹性形变中也可能存在弹力。

  观点 7 认为发生范性形变的过程中,形变物体会对引起形变的接触物体产生阻力,可以认为这是弹力,也可以不认为是弹力。发生范性形变之后,就不再有阻力。这说明对于范性形变是否产生弹力存在一定的争议,教材不说并不等于认可范性形变会产生弹力,只是为了避免过多的概念界定。

  观点 8 则提出对概念给出精确定义就必须量化,而弹性形变与塑性形变在高中物理中难以精确描述。因此,与其刻意谈 “弹性形变” 和 “塑形形变” 的概念,不如直接说有的形变可以恢复,有的形变不能恢复,那种可以恢复的形变就能产生弹力。这一观点为我们理解弹力的产生条件提供了一种更加简洁的方法。

  综上所述,关于弹力的条件是否需要强调弹性形变,老师们的观点各不相同。这也反映了物理概念的复杂性和多面性。在教学中,我们需要引导学生深入思考这些问题,让他们理解物理概念的本质,而不是仅仅记住定义。同时,教材的编写者也可以在教材中适当增加一些解释和例子,帮助学生更好地理解弹力的产生条件,避免学生在学习过程中产生困惑。

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