口误、失误或错误

2017-03-02

口误、失误或错误

  刘保华

不论是公开课还是优质比赛课,高一物理“自由落体运动”一节是老师们比较喜欢选的课题。笔者听过很多次这节课,发现物体做落体运动时,就“重的物体比轻的物体下落的快”是对还是错的问题,有些老师在表述时不知是口误?还是失误?或是错误?


物体做落体运动时,“重的物体比轻的物体下落的快”是否一定错误?“物体下落的快慢与物体轻重无关”是否一定正确?在课堂上,我们能否就仅仅这么简单的断然告诉学生“重的物体比轻的物体下落的快”是错误的,而“物体下落的快慢与物体轻重无关”是正确的呢?


如果直接把“重的物体比轻的物体下落的快”肯定成错误,把“物体下落的快慢与物体轻重无关”肯定成正确,笔者以为都有欠妥当,都不够严谨。之所以会出现这种问题,可能以教材的导向或对教材的理解不够有关。


亚里士多德凭借对现实日常现象的观察,从而把“重的物体比轻的物体下落的快”断然当成是一个真理的结论。而我们知道,如果是一个真理的结论,它就会具有普适性,即适用于任何情况下。而且,从这一结论本身的叙述来看是没有任何附加条件的。后来,智者伽利略有趣的理论反证让这一结论自相矛盾,从而让人感到理论内在的力量与美感。伽利略再利用他所开创的科学研究方法,得出物体做落体运动时,在忽略空气阻力的前提下(注:当时还没有真空的概念),“轻重物体下落的一样快”,“物体下落的快慢与物体轻重无关”的结论。


今天的理论告诉我们,物体做落体运动时,影响物体运动快慢的因素有两个,一是自身的重力,二是空气阻力,而且空气阻力跟物体本身的材料性质、形状及运动速度等有关。如用牛顿第二定律来解释,跟物体运动过程中所受合力大小和本身质量大小有关,即跟物体的加速度大小有关。因此,物体做落体运动时,加速度大的物体比加速度小的物体运动的要快,加速度相同的物体运动的快慢程度相同。


综上所述,笔者以为正确而严谨地表述应该是:物体做下落运动时,如果空气阻力不能忽略的前提下,物体运动的快慢程度与本身的轻重(即质量)有关。如果空气阻力的影响可以忽略不计或物体在真空中自由下落的前提下,物体运动的快慢程度与本身的轻重(即质量)无关。如果不强调前提条件,而只把“重的物体比轻的物体下落的快”说成错误的结论,把“物体下落的快慢与物体轻重无关”当成正确的结论,无疑都是片面、不严谨且有失偏颇的。


以此小文与同仁们商榷,以上观点不知当否?祈盼赐教!