对火车过桥时能否将火车看作质点的调查与分析
2021-01-03杨清源
物理教学探讨 2021年12期





摘 要:质点是物理学中的重要模型,在对教师调查的基础上,分析了质点和几何点的异同,探讨了模型建构和等效替代两种方法的异同,得到了火车过桥时不可视火车为质点的结论,找到了老师们对火车过桥时是否能够将火车视为质点存在争议的原因,指出了教科书此处相关表述的问题。
关键词:质点;模型建构;等效替代;科学方法;运动学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2021)12-0054-4
《普通高中物理课程标准(2017 年版2020年修订)》有关质点的表述为:“经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用”[1]。质点是物理学中的一个重要模型,也是高中物理的主要研究对象,物理教师对此基本达成共识。然而,在一些具体问题中,多数教师所持观点与人教版教科书的说法不一致。
1 在学习中发现问题
在公开发表的文章或著作中,同样有不同观点:“火车过桥问题,火车不宜看成质点”[2],“火车相对电线杆(桥)的大小和形状不能忽略不计,所以不能看作质点”[3];“研究物体的平动时,物体均可看作质点,而不论其大小能否忽略”[4];“刚体平动或近似平动可看作质点,列车过桥、汽车拐弯可看成质点”[5];“物体做平动时,物体可视为质点。而火车过桥显然是在平动,故而理所当然地可视为质点”[6]……
2 对教师的调查与结果
那么,火车过桥时究竟能否将火车看作质点呢?
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