高中物理教师常犯知识性错误(解析版)

高中物理教师常犯知识性错误及其辨析

湖北省恩施高中陈恩谱

1、以为运动的分解与合成的理论基础为:运动的独立性原理，或者相对运动

［辨析］运动的描述，用位移、速度、加速度等矢量来描述是方便的，矢量即可按平行四边形定则分解，即有分位移、分速度、分加速度等概念，这不需要所谓运动的独立性原理作为基础；而运动的独立性原理实际上算不得什么原理，而是一个适用范围极窄的结论而已；相对运动涉及参考系变换问题，有伽利略变换和洛伦兹变换等，伽利略变换与矢量合成的平行四边形定则有一定的关系，而洛伦兹变换则与矢量合成的平行四边形定则就差得很远。

2、以为交变电流的电流有效值与电压有效值乘积，就是交变电流的功率

［辨析］交变电流有效值，是让交变电流通过定值电阻后，由定值电阻的热效应来定义的，因此，对纯电阻电路而言，电流有效值与电压有效值乘积就是该电路的平均功率；然而，对理想电感、理想电容或理想二极管而言，电流电压相位差为π/2，平均功率P=IU cosπ/2=0，因此电流电压有效值的乘积并不是交变电流的功率；对于包含了各种元件的电路，电流电压相位差φ取一般值，则交变电流的平均功率为P=IU cosφ。

3、以为引力（重力）、静电力对某个物体做的功，就等于这个物体重力势能、电势能的变化

［辨析］一对相互作用力（场力）的总功，才等于相互作用体系势能的变化量，而不是其中一个力的功对应势能的变化；比如，平行板电容器中固定有一点电荷，移动其中一个极板时，尽管电场力对点电荷未做功，但是，点电荷与电容器极板共有的电势能还是发生了变化，因为点电荷的电场对极板做了功，相互作用力总功不等于零。

4、以为动力必定做正功，阻力必定做负功

［辨析］立定起跳，地面支持力是人起跳速度增量的动力，但是，地面支持力直接作用在脚上，脚离地之前没有位移，离地之后又没有了支持力，故地面支持力对人并不做功；再比如，光滑水平地面上，用手将球水平推出，人必将水平后退，球给人手的反作用力是人体后退的动力，但实际上球对人是做负功的，因为手随球在向前移动。实际上，功的正负并不是反映力是整个物体运动的动力还是阻力，而是反映能量转化转移方向，推球模型里，球对人做负功，将能量“拿来”（离开人体），手对球做正功，将能量“送走”（着落于球）。

5、以为绳连接的两个物体沿绳方向加速度相等

［辨析］只有当把绳连接的两个物体速度垂直绳、沿绳正交分解时，两物体沿绳方向分速度才相等;斜交分解时，就不相等。而即便是垂直绳、沿绳正交分解，两物体的加速度也不一定相等，最简单的例子是固定悬点下的单摆物体与悬点（天花板），悬点静止，无加速度，但是单摆物体既有径向加速度，即两者沿绳方向加速度不相等。

6、以为内能不可以为零，弹性势能不可能为负值

［辨析］能量的具体数值，取决于能量零点的规定；通常规定相互作用力为零时为系统势能零点，然而，也可以规定任意其他状态势能为零，则大于零值的能量为正，小于零值的能量为负，这对势能是显而易见的，对原子分子的能量也是显而易见的；内能的具体数值，一样取决于能量零点的规定…功能关系，实际上只能确定能量的变化量，能量的数值，只有规定了零点后，才有具体的数值。

7、以为打击碰撞爆炸问题中，系统动量近似守恒

［辨析］系统动量与内力没有任何关系，即便内力远大于外力，系统动量也只与外力冲量有关，只要

系统外力的冲量对系统总动量来说不可忽略，系统动量就不可以说近似守恒；实际上，在内力远大于外力时，对相互作用系统中任意一个物体而言，内力的冲量都远大于外力的冲量，因此，如果我们不在意系统外力对各个物体的冲量，也不在意系统总动量时，我们就可以将各个物体的动量定理方程（忽略了外力的冲量）相加，得到一个与动量守恒相似的方程，不过，这个方程中的各个物体的动量之和，并不是系统总动量，系统总动量的变化只与外力有关…

8、以为牛顿第一定律不过是牛顿第二定律的特例——物体所受合力为零的特例

［辨析］牛顿第一定律定义了惯性运动（匀速直线运动）和力（改变速度的原因），才有牛顿第二定律进一步定量定义力和惯性的大小，并进而定量研究力和惯性大小对运动的影响;没有牛顿第一定律，就无所谓力与惯性，就没有整个动力学（牛顿第二定律为核心）。

9、以为液体的压强是由液体的重力产生的

［辨析］压强是压力产生的，压力是电磁力（弹力），不是万有引力（重力）;比如，用活塞将一定量的水封闭于水平针管内，用力挤压活塞，水的压强增大，但是，水的重力并不变，这就排除了压强与重力的直接关系。水的压强是分子力、分子撞击力的表现，是弹力（电磁力）；在静水中，水的压力与重力可以达到平衡，因此，可以用重力间接计算水的压力，进而计算水的压强。

10、以为光电效应发生的条件是入射光频率超过截止频率

［辨析］对于普通光源而言，入射光频率高于截止频率，才可能发生光电效应，因为光子数密度太小，原子同时吸收多个光子概率极低；然而，对于强激光来说，光子数密度就会很大，原子同时吸收多个光子的概率大大增加，就会出现多光子光电效应，这时，即便光子频率低于截止频率，也可以发生光电效应。

11、以为物体受力做变速运动时，物体的惯性不起作用

［解析］物体不受力时，惯性使物体速度保持不变;物体受力时，惯性使物体的速度只能渐变不能突变。即：惯性是物体抵抗运动状态改变的性质。牛顿第二定律定量的表达了力的大小、惯性的大小对物体速度变化的影响。

12、以为重心和质心是同一个概念

［辨析］质心——质量分布均匀的物体，质心在几何中心，但是，重心一般却不是——重心的位置还与重力场强的分布有关，对于匀强重力场（小范围内的引力场），重心与质心重合，非匀强重力场中，重心与质心分离——例如，两个质量相等的球体竖直排列在一条地球半径线上，两球间距与地球半径可比拟，则重心在质心（中点）下方，因为下方引力场强一些。

13、以为“串反并同”“增缩减扩”、“来拒去留”等二级结论无条件成立

［辨析］动态电路问题中，串反并同对路端电压有适用条件——当电源内阻不计时，路端电压（与电源并联电压表示数）不随外电阻变化；对于电磁感应现象中的“增缩减扩”“来拒去留”等结论，也只适用于单向磁场情况，对双向磁场，恰恰是“增扩减缩”“来迎去分”；再就是自由通电导线转动问题，如果自由导线垂直固定导线，在固定导线一侧且同平面，则自由导线将转到两导线中电流方向相反的方向，而不是相同方向。

14、以为“验证力的平行四边形定则”、“探究加速度与力、质量的关系”、“探究合力的功与物体速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”等实验真的是在验证或者探究

［辨析］力的数值定义——质量和加速度的乘积,加速度是矢量，满足平行四边形定则，因此，力自然而然满足平行四边形定则，这并不需要实验验证；按力的定义可知，在物体质量可视为不变时，加速度当然与力成正比，另一方面，质量的操作定义实际上是基于牛顿第三定律和第二定律，因此，加速度与质量成反比，也是质量定义的自然而然的结果，所谓探究，毫无理论意义，而且，重力由质量与自由落体加速