教材例题的功用分析——以“万有引力理论的成就”一节为例
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好 矢 量顺 序 的记忆 基 础．
顺 序交 换 的 特列 ， 为 大 学 判 断所 有 方 向关 系 统 一
为右 手 系矢 量又 积 只要 规 定相 应 的矢 量顺 序 提 供
感 性认识 ．
物 理 的语 言 向来 以科学 、 严谨著称 ， 教 材 是 学 生 获取权 威 知识 最 大 的 来 源 ， 建 议 人 教 版再 版 时
第３ ６卷 第 １ ２ 期
２ ０Ｉ５矩
物 理
教 师
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． １ ２
（ ２ Ｏ１ ５）
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ Ｃ Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｈ Ｅ Ｒ
教 材 例 题 的功 用 分 析
— —
以“ 万有 引 力理 论 的成 就 ’ ’ 一 节为 例
徐 虎 勤
（ 江 苏省新沂市第一中学 ， 江 苏 新 沂 ２ ２ １ ４ ０ ０ ）
引力常量成 为 可能． 但 他 并 没 有 亲 自做 过 测 定 引 力 常 量 的实 验 ， 因为 扭 秤 还 没 有 制 造 完 成 时 ， 他 就 去 世 了． １ ７ ９ ８年 ， 卓 越 的 英 国 物 理 学 家 卡 文 迪 许 在
米 切 尔 的基 础 上 完 成 了 扭 秤 的 制 作 ， 而 且 作 了 重要的改进． 由 于 在 扭 秤 悬 丝 上 附 加 一 面 平 面 镜， 镜 面随悬丝的扭动而偏转 ， 偏 转 角 可 用 光 学 方 法 加 以显 示 ， 能 测 得 比较 准 确 ． 卡 文 迪 许 用 改 进 后 的 扭 秤 完 成 了历 史 上 第一个 测定引力 常量的 向并沿 小 于 １ ８ ０ 。 的 角 度 弯 向 电流 的方 向 ， 这 时 拇 指所指 的 方 向 就 是 导 线 所 受 安 培 力 的方 向． 这 就 是 判 定通 电导线 在 磁 场 中受力 方 向的弗 莱 明左 手 定 则． ③ 恢 复第 二 次 改 版 中公 式 Ｆ—ＢＩ Ｌ 中字 母 的顺 序． 首 要 目的是 ， 让 字 母 Ｂ在 公 式 的 前 面 ， 便 于学 生记 住 定则 内容是 四指指 向磁感 应 强度 方 向 并 沿小 于 １ ８ ０ 。 的 角 度 弯 向 电流 方 向 的先 后 顺 序 ；
对 于不 同版本 的教材 ， 同一 节 内容 ， 所 选 用 的 例 题 一般有 所 区别 ． 但是 ， 细心 的读 者通 过 比对 可
以发 现 ， 对“ 万 有 引力 理论 的成 就” 一节， 几 乎 所 有
设 计 了一 种 专 门 用 来 测 量 引 力 实 验 的 仪 器 ， 称
为扭秤． 这 个 装 置 的 特 点 是 通 过 微 小 的 扭 转 角 度， 以显 示 微 弱 的 引力 ， 从 而 使 在 实 验 室 中 测 量
版本 的教材 ， 选 取 的 例 题 都 是 一 样 的． 本 文 就 以 “ 万 有 引力 理 论 的成 就 ” 一节为 例， 来 谈 谈 教 材 例
题 的功 用． １ 卡 文迪许 的贡献— — 引 力常量 的测 定 引力 常量是 第 一 个 用物 理 实 验 的方 法 ， 在 实 验 室 中 测 得 的 基 本 物 理 量 ．由 于 缺 乏 灵 敏 度
其次 ， 在 大 学 这 个 方 法 由 左 手 变 为 右 手 同 时 矢 量
足够高 的测量 工具 ， 牛 顿 当 时 只 验 证 了 引 力 常 量 的普 适 性 ， 但没有 测量 出它的数值． 在 万 有 引 力定律发 表大 约 １ Ｏ ０年 后 ， 英 国 的 米 切 尔 首 先
内， 四指 指 向 电流 的方 向 ， 手 掌 以 四指 所 指 的方 向 为轴 旋转 ， 让 磁 感 线 穿 入 手 心 至 大拇 指 与 磁 感 线 垂直 ， 这 时 大 拇 指 所 指 的方 向就 是 通 电 导 线 所 受 安培 力 的方 向． 这 就 是 判 定 通 电 导 线 在 磁 场 中受 力 方 向的弗 莱 明左 手 定则 ． ③ 保 留第 ３次改 版 中 公 式 Ｆ— Ｉ Ｌ Ｂ 中 字母 的顺 序． 首 要 目 的是 ， 让 工 Ｌ 出现 在 前 面 ， 从 而 让 弗莱 明左 手定 则 （ 导 线 通有 电 流受 到安 培 力 ） 与 学 生 已经 学 过 的 安 培 右 手 螺 旋 定则（ 导线 通 有 电流在 周 围产 生磁 场 ） 在 记忆 上 形 成 形 式上 的前 后 照 应 ， 一 定 程 度 上 避 免 与 导 体 切 割磁感 线 产生 感应 电流 的右 手定 则 相 混 淆 ； 其次 ， 能 为大 学判 断 方 向关 系 统 一为 右 手 系矢 量叉 积 打
译． 杭州 ： 浙江教育出版社 ， ２ ０ ０ ８ ： ６ ６ ６ —６ ６ ７ ．
３ 人 民教育出版社 ， 课程教材研 究所 ， 物 理 课 程 教 材 研 究
通 用性 的定 则 内容 ． ② 定则 修 改为 （ 如图 ７ 所示） ： 伸 出左 手 ， 让拇 指 与其 余 四个 手指 垂 直 ， 并 且 都 与 手 掌在 同一 个 平 面 内 ， 当 四指 指 向磁 感 应 强 度 方
（ ２ ）为 呼 应 人 教 版 高 中
物 理选 修 ３—１科 学 漫 步 “ 有
趣 的右螺 旋 ” 中提 到 的 左 旋 ，
将 这个 存 在 了多年 的重 要 条件 不 在重 要定 则 中的
左 手定则 再 次改进 ． 参 考 文献 ：
Ｉ ［ 英］ 阿 诺德 ． 牛 津 图解 中学 物 理 ［ Ｍ］ ． 洪晖， 毓明， 怡
然， 译． 上海 ： 上 海 教 育 出版 社 ， ２ ０ ０ １ ： ４ ８ ．
Leabharlann Baidu
在 文 字 表 述 上 做 较 大 修 改． ① 知识 呈 现顺 序 为 ： 先 介 绍 Ⅳ 磁 感线 和 导 线 平 行 、 垂 直、 不 垂 直 的情 况 ， 然 后 给 出具 有 图７
２ ［ 美］ 齐 泽 维 茨． 物 理原 理与 问题 （ 下册 ） ［ Ｍ］ ． 钱振 华 ，
顺 序交 换 的 特列 ， 为 大 学 判 断所 有 方 向关 系 统 一
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以“ 万有 引 力理 论 的成 就 ’ ’ 一 节为 例
徐 虎 勤
（ 江 苏省新沂市第一中学 ， 江 苏 新 沂 ２ ２ １ ４ ０ ０ ）
引力常量成 为 可能． 但 他 并 没 有 亲 自做 过 测 定 引 力 常 量 的实 验 ， 因为 扭 秤 还 没 有 制 造 完 成 时 ， 他 就 去 世 了． １ ７ ９ ８年 ， 卓 越 的 英 国 物 理 学 家 卡 文 迪 许 在
米 切 尔 的基 础 上 完 成 了 扭 秤 的 制 作 ， 而 且 作 了 重要的改进． 由 于 在 扭 秤 悬 丝 上 附 加 一 面 平 面 镜， 镜 面随悬丝的扭动而偏转 ， 偏 转 角 可 用 光 学 方 法 加 以显 示 ， 能 测 得 比较 准 确 ． 卡 文 迪 许 用 改 进 后 的 扭 秤 完 成 了历 史 上 第一个 测定引力 常量的 向并沿 小 于 １ ８ ０ 。 的 角 度 弯 向 电流 的方 向 ， 这 时 拇 指所指 的 方 向 就 是 导 线 所 受 安 培 力 的方 向． 这 就 是 判 定通 电导线 在 磁 场 中受力 方 向的弗 莱 明左 手 定 则． ③ 恢 复第 二 次 改 版 中公 式 Ｆ—ＢＩ Ｌ 中字 母 的顺 序． 首 要 目的是 ， 让 字 母 Ｂ在 公 式 的 前 面 ， 便 于学 生记 住 定则 内容是 四指指 向磁感 应 强度 方 向 并 沿小 于 １ ８ ０ 。 的 角 度 弯 向 电流 方 向 的先 后 顺 序 ；
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设 计 了一 种 专 门 用 来 测 量 引 力 实 验 的 仪 器 ， 称
为扭秤． 这 个 装 置 的 特 点 是 通 过 微 小 的 扭 转 角 度， 以显 示 微 弱 的 引力 ， 从 而 使 在 实 验 室 中 测 量
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题 的功 用． １ 卡 文迪许 的贡献— — 引 力常量 的测 定 引力 常量是 第 一 个 用物 理 实 验 的方 法 ， 在 实 验 室 中 测 得 的 基 本 物 理 量 ．由 于 缺 乏 灵 敏 度
其次 ， 在 大 学 这 个 方 法 由 左 手 变 为 右 手 同 时 矢 量
足够高 的测量 工具 ， 牛 顿 当 时 只 验 证 了 引 力 常 量 的普 适 性 ， 但没有 测量 出它的数值． 在 万 有 引 力定律发 表大 约 １ Ｏ ０年 后 ， 英 国 的 米 切 尔 首 先
内， 四指 指 向 电流 的方 向 ， 手 掌 以 四指 所 指 的方 向 为轴 旋转 ， 让 磁 感 线 穿 入 手 心 至 大拇 指 与 磁 感 线 垂直 ， 这 时 大 拇 指 所 指 的方 向就 是 通 电 导 线 所 受 安培 力 的方 向． 这 就 是 判 定 通 电 导 线 在 磁 场 中受 力 方 向的弗 莱 明左 手 定则 ． ③ 保 留第 ３次改 版 中 公 式 Ｆ— Ｉ Ｌ Ｂ 中 字母 的顺 序． 首 要 目 的是 ， 让 工 Ｌ 出现 在 前 面 ， 从 而 让 弗莱 明左 手定 则 （ 导 线 通有 电 流受 到安 培 力 ） 与 学 生 已经 学 过 的 安 培 右 手 螺 旋 定则（ 导线 通 有 电流在 周 围产 生磁 场 ） 在 记忆 上 形 成 形 式上 的前 后 照 应 ， 一 定 程 度 上 避 免 与 导 体 切 割磁感 线 产生 感应 电流 的右 手定 则 相 混 淆 ； 其次 ， 能 为大 学判 断 方 向关 系 统 一为 右 手 系矢 量叉 积 打
译． 杭州 ： 浙江教育出版社 ， ２ ０ ０ ８ ： ６ ６ ６ —６ ６ ７ ．
３ 人 民教育出版社 ， 课程教材研 究所 ， 物 理 课 程 教 材 研 究
通 用性 的定 则 内容 ． ② 定则 修 改为 （ 如图 ７ 所示） ： 伸 出左 手 ， 让拇 指 与其 余 四个 手指 垂 直 ， 并 且 都 与 手 掌在 同一 个 平 面 内 ， 当 四指 指 向磁 感 应 强 度 方
（ ２ ）为 呼 应 人 教 版 高 中
物 理选 修 ３—１科 学 漫 步 “ 有
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左 手定则 再 次改进 ． 参 考 文献 ：
Ｉ ［ 英］ 阿 诺德 ． 牛 津 图解 中学 物 理 ［ Ｍ］ ． 洪晖， 毓明， 怡
然， 译． 上海 ： 上 海 教 育 出版 社 ， ２ ０ ０ １ ： ４ ８ ．
Leabharlann Baidu
在 文 字 表 述 上 做 较 大 修 改． ① 知识 呈 现顺 序 为 ： 先 介 绍 Ⅳ 磁 感线 和 导 线 平 行 、 垂 直、 不 垂 直 的情 况 ， 然 后 给 出具 有 图７
２ ［ 美］ 齐 泽 维 茨． 物 理原 理与 问题 （ 下册 ） ［ Ｍ］ ． 钱振 华 ，