理解概念本质 把握构建过程
——“结合能”学习中学生常见困惑分析及突破
2022-09-08夏广平
物理教师 2022年8期
夏广平
(南京师范大学附属中学,江苏 南京 210003)
概念是构成物理知识的基石.正确地理解物理概念是形成物理观念的基础.结合能是原子物理部分重要的概念.结合能的概念与核力、原子核的稳定性、核子平均质量、质量亏损、爱因斯坦质能方程等多方面的知识联系在一起,但学生在这方面知识基础并不厚实,如核力的特点之前并没有接触过,对于微观世界的规律缺少一定的感性认知经验,加之教材这部分内容阐述并不多,因此学生往往存在一知半解、似懂非懂的现象.
学生学习中往往存在一些困惑或理解上的误区,例如:如何理解“结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量,而是为把核子分开而需要的能量?”“具有”和“需要”表达什么意思?既然中等大小的核比结合能最大,为什么聚变或裂变反应过程中能量增加了,不是吸收能量却是释放能量?原子核比结合能的大小和稳定性的关系是什么?核反应过程中释放的能量就是结合能吗?
为解决类似问题,笔者建议教师在教学中从以下5个关键途径入手.
1 明晰物理概念,理解结合能是“过程量”
两个存在相互吸引力(保守内力)的粒子在相互靠近(结合)的过程中,保守力做正功,系统的势能减少,系统向外释放能量,即结合能;反之,将它们分开的过程,保守力做负功,系统势能增加,需要提供的能量等于对应的结合能.人教版教材用一个宏观模型作了类比:相距很远的两个物……
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