对人教版高中物理选修31教科书的两处商榷
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2016 年 第 5 期
物理通报
物理问题讨论
对人教版高中物理选修3 1教科书的两处商榷
李力
(重庆清华中学 重庆 400054) (收稿日期:2016 01 04)
在高中《物理·选修3 1》的教学过程中,笔者 发现目前正在全国范 围 内 使 用 的 人 教 版 教 科 书,有 两 处 存 在 科 学 性 的 疏 误 .无 须 多 言 ,中 学 教 科 书 的 重 要 性 不 同 于 普 通 读 物 ,千 锤 百 炼 、尽 善 尽 美 自 然 是 应 有之义,故 不 揣 冒 昧 在 此 作 些 探 讨,供 大 家 思 考 研 究. 1 判断安培力方向和洛伦兹力方向的左手定则的 表述
文献[1]第91页上写道:“伸 开 左 手,使 拇 指 与 其 余 四 个 手 指 垂 直 ,并 且 都 与 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ; 让 磁 感 线 从 掌 心 进 入 ,并 使 四 指 指 向 电 流 的 方 向 ,这 时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培 力的方向.这就是判 定 通 电 导 线 在 磁 场 中 受 力 方 向 的 左 手 定 则 .”
2016 年 第 5 期
物理通报
物理问题讨论
矩形回路感生电场的等效电路
——— 从上海松江区二模一道题说起
陈萍
(宜兴一中 江苏 无锡 214200) (收稿日期:2015 12 19)
近日见到感生电动势一题. 【题 目 】如 图1(a)所 示 ,水 平 面 上 有 两 电 阻 不 计
(1)通 过 小 灯 泡 的 电 流 强 度;[此 处 省 略 (2)、 (3)、(4)小 问 ]
— 104 —
心,且四指指向电 流 方 向 (或 正 电 荷 的 运 动 方 向)”, 这样才能固定手掌的 放 置 方 式,从 而 大 拇 指 的 方 向 (即 相 应 磁 场 力 方 向 )便 唯 一 确 定 了 .
在 这 个 问 题 上 ,以 前 的 教 材 表 述 得 更 准 确 ,例 如 文 献 [2,3],均 表 述 为 “伸 开 左 手 ,使 拇 指 与 其 余 四 个 手 指 垂 直 ,并 且 都 跟 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ;把 手 放 进 磁 场 中 ,让 磁 感 线 垂 直 穿 入 手 心 ,并 使 伸 开 的 四 指 指 向 电 流 的 方 向 ,那 么 ,大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 通 电 导 线 在 磁 场 中 所 受 安 培 力 的 方 向 .”
实际上,当电流(或电荷运动 方 向)与 磁 场 垂 直 时,让磁感线“垂直穿 入 手 心,且 四 指 指 向 电 流 方 向 (或 正 电 荷 的 运 动 方 向 )”,这 才 固 定 了 手 掌 的 放 置 方 式,从而大拇指的方向(即相应磁场力 方 向)才 能 唯 一确定.同 样 地,当 电 流 (或 电 荷 运 动 方 向)与 磁 场 斜 交 时 ,可 将 磁 场 沿 平 行 于 电 流 和 垂 直 于 电 流 分 解 , 取 垂 直 电 流 方 向 的 有 效 磁 场 分 量 ,让 其 “垂 直 穿 入 手
其实,还 是 以 前 的 教 材 的 处 理 科 学 合 理 而 且 容 易理解,文献[2]第139~ 140 页 的 推 导 过 程 如 下: “电 流 通 过 一 段 电 路 时 ,自 由 电 荷 在 电 场 力 作 用 下 发 生 定 向 移 动 ,电 场 力 对 自 由 电 荷 做 功 .设 一 段 电 路 两 端 的 电 压 为U ,通 过 的 电 流 为I.在 时 间t内 通 过 这
注意上面两段中笔者添加了波浪下划线的文字, 只说“从 掌 心 进 入”,并 未 言 明 “从 掌 心 垂 直 手 掌 进 入”.疏误是显 而 易ห้องสมุดไป่ตู้见 的:无 论 是 电 流 (或 电 荷 运 动 方 向)与磁场垂直还是不垂直,当四指指向电流的方向 (或 正电荷 运 动 方 向 )时,让 磁 感 线 “从 掌 心 进 入 ”的 方向 都 有 无 穷 多 个,从 而 左 手 的 放 置 方 式 是 不 唯 一 的、不确定的,如何能定出相应磁场力的方向呢?
在 同 上 教 材 中 第 95 页 上 则 有 :“伸 开 左 手 ,使 拇 指与其余四个手指垂 直,并 且 都 与 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ;让 磁 感 线 从 掌 心 进 入 ,并 使 四 指 指 向 正 电 荷 运 动的方向,这时拇指 所 指 的 方 向 就 是 运 动 的 正 电 荷 在 磁 场 中 所 受 洛 伦 兹 力 的 方 向 .”
的足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间 距 d 为 0.5 m,左端通过导线与阻值为2Ω 的电阻 R 连接, 右端通过 导 线 与 阻 值 为 4 Ω 的 小 灯 泡 L 连 接,在
2 电功表达式 W =IUt 的推导过程
在电流做功的表 达 式 W =IUt 里 面,U 是 任 何 一段电路两 端 的 电 压,I 是 电 路 中 的 电 流,t 是 通 电 时间,很 显 然,U,I,t 三 者 之 间 是 独 立 无 关 的,也 就 是 说 这 段 电 路 U ,I,t这 3 个 量 的 选 取 不 但 是 任 意 的 而且相互之间没有任何关联.
而文献[1]第53页上的推导过程如下:“图2.5 1表示 很 小 一 段 电 路.电 荷 在 做 从 左 向 右 的 定 向 移 动,它们从这段电路 的 左 端 移 到 右 端 所 用 时 间 记 为 t.根据第 1 节 的 分 析,在 这 段 时 间 内 通 过 这 段 电 路 的 电 荷 总 量 为q=It,如 果 这 段 电 路 左 右 两 端 的 电 势 差是U,在电荷q 从左端移到右端的过程中,静电力 做的功是 W =qU.把q=It 代入,得 W =IUt.”
从画波 浪 线 的 文 字 可 以 看 出,所 取 的 这 段 电 路 电 势 差 为 U ,还 要 求 电 荷 “从 这 段 电 路 的 左 端 移 到 右 端所用时 间 为t”,这 样 的t已 不 是 可 以 任 意 长 短 的 通电时间,同时它还与所取电势 差U“绑 定”在 一 起 了 ,因 此 上 述 推 导 存 在 严 重 瑕 疵 .
物理通报
物理问题讨论
对人教版高中物理选修3 1教科书的两处商榷
李力
(重庆清华中学 重庆 400054) (收稿日期:2016 01 04)
在高中《物理·选修3 1》的教学过程中,笔者 发现目前正在全国范 围 内 使 用 的 人 教 版 教 科 书,有 两 处 存 在 科 学 性 的 疏 误 .无 须 多 言 ,中 学 教 科 书 的 重 要 性 不 同 于 普 通 读 物 ,千 锤 百 炼 、尽 善 尽 美 自 然 是 应 有之义,故 不 揣 冒 昧 在 此 作 些 探 讨,供 大 家 思 考 研 究. 1 判断安培力方向和洛伦兹力方向的左手定则的 表述
文献[1]第91页上写道:“伸 开 左 手,使 拇 指 与 其 余 四 个 手 指 垂 直 ,并 且 都 与 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ; 让 磁 感 线 从 掌 心 进 入 ,并 使 四 指 指 向 电 流 的 方 向 ,这 时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培 力的方向.这就是判 定 通 电 导 线 在 磁 场 中 受 力 方 向 的 左 手 定 则 .”
2016 年 第 5 期
物理通报
物理问题讨论
矩形回路感生电场的等效电路
——— 从上海松江区二模一道题说起
陈萍
(宜兴一中 江苏 无锡 214200) (收稿日期:2015 12 19)
近日见到感生电动势一题. 【题 目 】如 图1(a)所 示 ,水 平 面 上 有 两 电 阻 不 计
(1)通 过 小 灯 泡 的 电 流 强 度;[此 处 省 略 (2)、 (3)、(4)小 问 ]
— 104 —
心,且四指指向电 流 方 向 (或 正 电 荷 的 运 动 方 向)”, 这样才能固定手掌的 放 置 方 式,从 而 大 拇 指 的 方 向 (即 相 应 磁 场 力 方 向 )便 唯 一 确 定 了 .
在 这 个 问 题 上 ,以 前 的 教 材 表 述 得 更 准 确 ,例 如 文 献 [2,3],均 表 述 为 “伸 开 左 手 ,使 拇 指 与 其 余 四 个 手 指 垂 直 ,并 且 都 跟 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ;把 手 放 进 磁 场 中 ,让 磁 感 线 垂 直 穿 入 手 心 ,并 使 伸 开 的 四 指 指 向 电 流 的 方 向 ,那 么 ,大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 通 电 导 线 在 磁 场 中 所 受 安 培 力 的 方 向 .”
实际上,当电流(或电荷运动 方 向)与 磁 场 垂 直 时,让磁感线“垂直穿 入 手 心,且 四 指 指 向 电 流 方 向 (或 正 电 荷 的 运 动 方 向 )”,这 才 固 定 了 手 掌 的 放 置 方 式,从而大拇指的方向(即相应磁场力 方 向)才 能 唯 一确定.同 样 地,当 电 流 (或 电 荷 运 动 方 向)与 磁 场 斜 交 时 ,可 将 磁 场 沿 平 行 于 电 流 和 垂 直 于 电 流 分 解 , 取 垂 直 电 流 方 向 的 有 效 磁 场 分 量 ,让 其 “垂 直 穿 入 手
其实,还 是 以 前 的 教 材 的 处 理 科 学 合 理 而 且 容 易理解,文献[2]第139~ 140 页 的 推 导 过 程 如 下: “电 流 通 过 一 段 电 路 时 ,自 由 电 荷 在 电 场 力 作 用 下 发 生 定 向 移 动 ,电 场 力 对 自 由 电 荷 做 功 .设 一 段 电 路 两 端 的 电 压 为U ,通 过 的 电 流 为I.在 时 间t内 通 过 这
注意上面两段中笔者添加了波浪下划线的文字, 只说“从 掌 心 进 入”,并 未 言 明 “从 掌 心 垂 直 手 掌 进 入”.疏误是显 而 易ห้องสมุดไป่ตู้见 的:无 论 是 电 流 (或 电 荷 运 动 方 向)与磁场垂直还是不垂直,当四指指向电流的方向 (或 正电荷 运 动 方 向 )时,让 磁 感 线 “从 掌 心 进 入 ”的 方向 都 有 无 穷 多 个,从 而 左 手 的 放 置 方 式 是 不 唯 一 的、不确定的,如何能定出相应磁场力的方向呢?
在 同 上 教 材 中 第 95 页 上 则 有 :“伸 开 左 手 ,使 拇 指与其余四个手指垂 直,并 且 都 与 手 掌 在 同 一 个 平 面 内 ;让 磁 感 线 从 掌 心 进 入 ,并 使 四 指 指 向 正 电 荷 运 动的方向,这时拇指 所 指 的 方 向 就 是 运 动 的 正 电 荷 在 磁 场 中 所 受 洛 伦 兹 力 的 方 向 .”
的足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间 距 d 为 0.5 m,左端通过导线与阻值为2Ω 的电阻 R 连接, 右端通过 导 线 与 阻 值 为 4 Ω 的 小 灯 泡 L 连 接,在
2 电功表达式 W =IUt 的推导过程
在电流做功的表 达 式 W =IUt 里 面,U 是 任 何 一段电路两 端 的 电 压,I 是 电 路 中 的 电 流,t 是 通 电 时间,很 显 然,U,I,t 三 者 之 间 是 独 立 无 关 的,也 就 是 说 这 段 电 路 U ,I,t这 3 个 量 的 选 取 不 但 是 任 意 的 而且相互之间没有任何关联.
而文献[1]第53页上的推导过程如下:“图2.5 1表示 很 小 一 段 电 路.电 荷 在 做 从 左 向 右 的 定 向 移 动,它们从这段电路 的 左 端 移 到 右 端 所 用 时 间 记 为 t.根据第 1 节 的 分 析,在 这 段 时 间 内 通 过 这 段 电 路 的 电 荷 总 量 为q=It,如 果 这 段 电 路 左 右 两 端 的 电 势 差是U,在电荷q 从左端移到右端的过程中,静电力 做的功是 W =qU.把q=It 代入,得 W =IUt.”
从画波 浪 线 的 文 字 可 以 看 出,所 取 的 这 段 电 路 电 势 差 为 U ,还 要 求 电 荷 “从 这 段 电 路 的 左 端 移 到 右 端所用时 间 为t”,这 样 的t已 不 是 可 以 任 意 长 短 的 通电时间,同时它还与所取电势 差U“绑 定”在 一 起 了 ,因 此 上 述 推 导 存 在 严 重 瑕 疵 .