1、这道教材练习题值得商榷Vo1.25No.301(S)10.2007.40.物理教学探讨JournalofPhysicsTeaching第 25 卷总第 301 期2007 年第 1O 期(上半月)这道教材练习题值得商榷黎远安重庆八中,重庆市沙坪坝区 400030人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书(必修) 物理第一册第七章练习二中的第 3 题有问题,值得商榷.原题:一台抽水机每秒能把 30kg 的水抽到10m 高的水塔上,不计额外功的损失,这台抽水机的输出功率是多大? 如果保持这一输出功率 ,半小时能做多少功? 取 g 一 10m/s.教参中的解法为:这台抽水机的功率为:P=Wt=:m
2、ght301010=一1W一 310W.它半小时能做功:WPt 一 31018ooJ一5.41OJ.笔者认为,教材中设置该题的意图从解题中可以看出,但是解题中忽视抽水机出口的动能是不对的,不得不说,在这里设置这样一个题有点事与愿违,其解大错特错.正确的解法如下:如图,设抽水机出口横截面积为 S,水离开出口的速度为,抽水时间 t,水的密度 p,t 时间抽到 h 高的水质量.水在出口处的速度为:号物块的速度大于木板的速度时,物块与木板相互作用,物块受木板的摩擦力作用方向与其运动方向相反,物块相对于木板作减速运动;当速度减小到与木板速度相同时达到最小值.此时,因(+1)号物块的速度仍大于木板的速度,
3、它们与木板相互作用使木板加速,所以物块减速到与木板速度相同后,受木板的摩擦力作用方向与其运动方 l 向相同,物块与木板相对静止,随木板一起向右加速运动.本题突出了力是改变物体口 s:=.s在 t 时间内机械能增量为:mgh+lmV一 mgh+.由功能关系知抽水机 t 时间内的输出功为:.m3mg十2ffSZt2.所以,抽水机的输出功率为:P 一一+.即看 P 一(310s+)w.半小时能做功:WPt:5.410+.从上面的解来看,动能是否可以忽略,取决于抽水机出口的横截面积 S,我们设抽水机出口的横截面积为 210m,那么抽水机的输出功率为:运动状态的原因这一重要物理知识.(4)式的建立 .因
4、为第 k 号前面的 1(一 1)号物块各自在减速过程中与木板的作用时间不等,是按 1,2,3,号的先后顺序变长,只有第 k 号后面的(,f 一是)个物块与木板的作用时间才与第 k 号物块的作用时间相同,都是 t.所以不能用前面 1(一 1)号物块来建立(4) 式,只能用后面的(一南) 个物块来建立(4) 式.(栏目编辑罗琬华)第 25 卷总第 301 期2007 年第 10 期(上半月)物理教学探讨JournalofPhysicsTeachingV0I.25No.3O1(S)10.2007.41.什么条件下可以清楚地观察到奥斯特实验现象?唐海宾,严萍重庆西南大学物理科学与技术学院,重庆市北碚区
5、 400715摘要:奥斯特实验开辟了人类认识电与磁的新视界, 在物理学特别是在电磁学的发展中具有深远的历史意义.在中学物理教学中.奥斯特实验的演示和教学也是必不可少.且相当重要的.而在实验演示过程中.教师们对奥斯特实验的描述多为“通电的直导线使小磁针偏转 “.大部分学生也不会去深究这句话 .而仅仅将认识停留在这个层面上.这里的“ 通电 “是通直流电还是交流电呢? 二者情况是一样的吗?由于地磁场和小磁针摩擦的影响.要多大的电流小磁针才会偏转?地磁场有多大呢 ?它是怎样来影响小磁针的呢 ?本文将对这些问题进行探讨.关键词:奥斯特实验,直流电,交流电,频率中图分类号.G633.7 文献标识码:A 文
6、章编号:10036148(2007)1O(S)一 004131 探究目的和理论基础在中学的教学中,演示奥斯特实验能够让学生直观形象地感受到电流的磁效应,对于激发学生学习兴趣,让学生更好地理解和掌握电磁学部分有很好的效果.对于强调素质教育的今天,更加要引导学生去探索和发现.看似简单的奥斯特实验走过近两个世纪后,对于今天的中学生来说,仍然有遐想的空间.为了让大家对奥斯特实验有一个更深入直观的了解,帮助中学物理教学,引导学生对知识进行思考和探索,我们将针对奥斯特实验中“通电“ 及地磁影响进行研究 .图 1作为理论基础,首先探讨下载流直导线的磁场.考虑在这直导线旁任意一点 P 的磁感应强度(见图 1
7、所示).根据毕奥一萨伐尔定律可以看出,任意电流元/dl 产生的元磁场 dB 的方向都一致(在 P 点垂直于纸面向内).因此在求总磁感应强度 B 的大小时,只需求 dB 的代数和.对于有限的一段导线 AAz 来说B:fA2dB 一 fA2IdlsinOJAl4aJAl从场点 P 作直导线的垂线 PO,设它的长度为 r0,以垂足 O 为原点,设电流元 dJ 到 O 的距离为,由图 1 可以看出:Zrcos(w 一)=一?COS0it0 一 rsinOr 一)=rsin0由此消去 r,得 Z=it0cot0,取微分:dl 一篇将上面的积分变量 z 换为 0 后得到B 一一 Isin0d0一丛(c0s
8、01-cos02)it04nro47rJ式中 01,02 分别为 0 角在 A.,Az 两端的数值.若导线为无限长,=0,02 一,则,3.1.3510P10=3.+_会一一310.+=6.37510.W.教参中的解之错就不言而喻了.在此题中不告诉抽水机出口的横截面积 S,不得不说是教材的失误.解题中又漏掉动能,错误的解答,会给学生在思维起到一个误导的“负效应“.另外,题目中“不计额外功的损失 “应理解为“ 不计抽水机工作时摩擦做功转化的内能“, 不能理解为“不计抽水机的动能“, 因为抽水机的输出能量主要就是“水获取的动能和势能 (机械能)“.从参考答案来看 ,教材把 “不计额外功的损失“ 理解成 “忽略摩擦生热和水的动能“恐怕值得商榷.(栏目编辑罗琬华)
