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教研分享系列55 牛二定律探究实验中关于加速度测量的逻辑分析

姚铎俟教育 50

前言:

当前看官们对“加速度位移公式的推导方法”大约比较关切,姐妹们都想要分析一些“加速度位移公式的推导方法”的相关文章。那么小编也在网络上收集了一些有关“加速度位移公式的推导方法””的相关知识,希望姐妹们能喜欢,姐妹们快快来学习一下吧!

今天欣赏性地阅读了朱建廉老师的讲座PPT《实验的逻辑和逻辑的实验》,号主可能真的因为没有经过严格地逻辑学、哲学等学科知识的学习和训练,对朱老师讲座的理解感到特别困难——尽管自感理解了关于变压器和探究牛顿第二定律两个教学案例,但是对实验的逻辑和逻辑的实验的“原理性”评述依然甚感疑惑。

先留存朱老师的佳作,待自己慢慢消化。今天,妄自菲薄地借助“实验的逻辑”一词,感性地分析一下牛顿第二定律探究实验中关于加速度测量的逻辑问题。

先看一看2019版新课标教材关于加速度测量方法的描述。

首先我们来看,加速度的测量方法一、三。这两种测量方法有问题吗?没有。既然没有问题,那又有什么可讨论的呢?别急,请耐心等待号主娓娓道来。这两种方法,从教材描述中亦能明确,是基于初速度为0的匀加速直线运动模型。这没有错啊,又有什么问题呢?!物体受到恒定拉力作用是否做匀变速直线运动?回答自然是“当然”!但问题是,作为探究性实验,“我们”是基于怎样的依据得出这一判断的?显然,在两种方法陈述中并没有给出必要的说明。我们说,物理学习不能“想当然”,然而我们的教材,包括我们一线教师在教学中似乎并没有做好“表率”,时常以“想当然”的姿态呈现教学内容。

如此说来,好像是对教材进行挑刺,十分不友好!近段时间经常阅读朱建廉老师大作并在微信群向朱老师请教。其中,完全接受了朱老师的建议:对教材要进行“瞻前顾后”的联系性阅读,不能断章取义。从这个建议出发,我们自然要向前看,看一看在哪个地方“说明”或“呈现”了物体在恒力作用下做匀变速直线运动?不难发现,这个地方位于前一章第一节《探究小车的速度随时间(时刻)的变化关系》。关注本号的你可能还记得在《教研分享系列41》中指出,“探究小车的速度随时刻的变化关系”,不仅仅为开启“匀变速直线运动规律”研究提供了真实的实验情景,而且为整个高中力学奠定了实验基础,一线教师应该充分认识到这一点,才能精心设计课堂教学,以期达到应有的教学目标(为探究牛顿第二定律打下扎实的实验情景基础)。今天之所以再补写短文,不是给教材挑刺,而是提醒一线教师在实际教学中适当“点拨”,使得实验教学逻辑清晰化、显性化。

接下来就方法二,可能真的要给教材挑一挑刺了。根据纸带打出来的点来测量加速度,我们翻遍第一章所有内容也找不到测量加速度的方法。如果非得从教材中找“线索”,可能还是要结合第一章第四节“从速度—时刻图像中看加速度”和第二章第一节的实验结果。由此,也再一次看到第二章第一节的作用。

除了从教材中寻找线索之外,号主再补充一条线索。相信一线教师在第二章教学中一定会补充一个内容,那就是推导匀变速直线运动连续相等时间内的位移差公式,并给出用公式法判断一个物体是否做匀变速直线运动的判据和逐差法与两端法测量匀变速直线运动加速度的方法。

不难看到,方法二也是要基于“物体受到恒定拉力做匀变速直线运动”这一实验基础之上的。我们借助数学术语,“静止的物体受到恒定作用力做匀变速直线运动”应该视为基于实验检验的动力学公理来看待。就此,一线教师不得不察!

标签: #加速度位移公式的推导方法