作者stampete (猫头鸟)
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标题Re: [解题] 国三 理化 功与能
时间Wed Nov 20 05:37:42 2013
※ 引述《peiue ()》之铭言：
: 标题: [解题] 国三 理化 功与能
: 时间: Mon Nov 18 22:42:57 2013
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: 1.年级：国三
: 2.科目：理化
: 3.章节：功与能
:
: 4.题目：
: 老师说:对物体作正功就是使其能量增加,对物体作负功就是使其能量减少
: 学生问:那自由落下的石头.重力对石头做什麽功?
: 老师:正功
: 学生:那为什麽什麽石头的位能在减少?
: 老师:..恩..,可是石头动能有增加阿?
: 学生:那为什麽石头的总力学能没有增加?
: 你不是说作正功会使能量增加?
: 请问:上面的对话,应该有地方出了问题.请你选出正确的修正选项
: (A)自由落下的石头,重力其实对石头作负功,所以位能才会减少
: (B)合力对石头做的功,只会变成动能的增加,并不是变成力学能的增加
: (C)'对物体作正功就是使其能量',这个能量指的不只是力学能,
: 而是所有能量的总和
: (D)位能减少较少,动能增加较多,其实总力学能还是有增加
: 推 jasonnn:功能定理是合力作功=动能变化 11/19 01:08
: → jasonnn:对石头来说重力的确是做正功 11/19 01:08
: 推 jasonnn:B才是对的 位能变化是保守力作功加负号 也就是说石头减少 11/19 01:11
: → jasonnn:的位能大小=重力作正功使石头动能增加的大小 11/19 01:11
: → jasonnn:一力作正功 其它能量→物体动能 作负功 物体动能→其它能 11/19 01:13
: → jasonnn:所以像摩擦力作负功 就是把物体动能转成热能 11/19 01:14
我很同意j老师的说法，其实我一直觉得国中作功这部分的叙述应该要修正
1.作功不是给予或拿走能量，而是「转移能量」
不然能量明明应该是守恒的，何来拿走之说呢？
我会举像j老师的例子，摩擦力的作用是「动能→热能」，热量後来散失无法再用
而手推箱子作正功，其实是把「我们吃饱饭得到的能量→箱子的动能」
而课本所说的能量变化，其实大多都指「动能」
(这里的另一种说法就是合力作功=动能变化，但是牵涉到位能时，系统问题又会浮现)
有了这个概念後，这题不牵涉系统也能在国中说明
石头自由下落途中，重力与位移同方向，作正功
但地球没有吃饭，是把甚麽能量转成动能的呢？ so，答案就会出现在他们心中
力学能守恒也一并教完，呀呼！
那把物体等速提高这类题目，也可以用这个方法说明
手施力方向与物体位移相同，所以作正功「吃饱饭能量→动能」
但是物体是等速，所以动能势必被某种力转成其他能量了
耶斯，他们又会得到他了，就是重力搞的鬼！
这样他们就可以在不牵涉系统情形下解决这些题目
不然我觉得在国中刚学力、刚学能量
就要讲到选择系统，对他们而言太过困难了～
希望这样讲有点帮助～
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◆ From: 163.13.148.166
1F：→ condensed:所以当学生遇到矛盾不能解释时，老师会如何处理呢？ 11/20 09:28
2F：→ condensed:或者当学生在分析力学问题时，因为混淆了内力与外力， 11/20 09:28
3F：→ condensed:导致了荒谬的结论，您会请他将正确的结果记下来即可，亦 11/20 09:29
4F：→ condensed:或者是告诉他这是特例，所以直接背起来即可呢？ 11/20 09:30
5F：→ condensed:因为就我的经验中，除非是在学习上真正地将理化视为背科 11/20 09:31
6F：→ condensed:的学生，否则他就可能不小心发现疑惑，当一个有问题的讲 11/20 09:32
7F：→ condensed:法换了一个例子却无法适用或出现矛盾时，学生的困扰与挫 11/20 09:33
8F：→ condensed:折反而更大。所以我比较好奇，如果不从正确观念上厘清， 11/20 09:34
9F：→ condensed:遇到这种情形的时候，会如何处理？我在学习过程中就遇过 11/20 09:35
10F：→ condensed:这种困扰，而我发现厘清之後反而豁然开朗了，当然花了不 11/20 09:36
11F：→ condensed:少力气，而当初如果教师就能讲清楚，将能节省不少时间。 11/20 09:37
12F：→ condensed:对於一个只求记下结果的学生，当然会觉得理解是轻松的。 11/20 09:38
13F：→ condensed:（更正：不必理解） 11/20 09:42
14F：→ condensed:对於有思考需求的学生，却会觉得不能理解是痛苦的。 11/20 09:43
15F：→ condensed:反而形成了一种：理化怎麽这麽困难的印象。 11/20 09:44
16F：→ condensed:而我个人觉得(国中)物理教育的重点，仍应是理解而非记忆 11/20 09:46
17F：→ condensed:所以，『试题设计』所测验的概念－即对系统的厘清－对学 11/20 09:49
18F：→ condensed:生的要求过高，应该是去避免这一类过难试题。而非保留此 11/20 09:51
19F：→ condensed:类的试题设计，却用避开系统观念的另类说法，来使某类学 11/20 09:52
20F：→ condensed:生易於接受。试题设计应该是受教育目标的指导，而非教学 11/20 09:53
21F：→ condensed:反过来由特殊(或冷僻、不洽当的)的试题所主导。 11/20 09:55
22F：推 webbber:我也同意j老师，位能和重力做功的观念是相对的，不可混为 11/20 14:38
23F：→ webbber:一谈 11/20 14:39
24F：推 condensed:j老师的推文我没疑问 w老师说的我是不懂 守恒力作功和 11/20 15:01
25F：→ condensed:位能概念应该是一体两面的 11/20 15:02
26F：→ webbber:我的意思是当讨论重力做功时就不需要讨论位能，讨论位能就 11/20 15:29
27F：→ webbber:不会有重力做功 11/20 15:30
28F：→ condensed:w老师 您说的我同意 但也正因为这个原因 所以与B选项的 11/20 16:13
29F：→ condensed:说法是互斥的 显然B选项里忽略了这种区分 混为一谈 11/20 16:14
30F：→ condensed:谈功动能原理 就不宜再用力学能守恒来分析 因此B选项 11/20 16:15
31F：→ condensed:同时涉入两种概念 是语意不清的 11/20 16:15
32F：→ webbber:B选项没有语意不清吧，他是说正功->动能增加不是力学能 11/20 20:07
33F：→ webbber:力学能=位能+动能 所以不是 11/20 20:08
34F：→ condensed:的确是不清楚的 因为这两种分析所涉及的系统不同 11/20 20:24
35F：→ condensed:具体内容，我在讨论串的回文里有提及 11/20 20:27
36F：→ condensed:若要避免误解，较好方式是：(1)避免在同一叙述里变换系 11/20 20:31
37F：→ condensed:统 或者 (2)清楚指出所针对的系统 11/20 20:32
38F：→ webbber:我觉得你把它想太难了，正功使其能量增加，这个能量就是动 11/21 01:52
39F：→ webbber:能，不会有其他的，所以力学能当然不是阿 11/21 01:52
40F：→ webbber:然後位能是两者共有的，但在地球上其分配大多在质量小物体 11/21 01:55
41F：→ webbber:所以这种说法在地球上还是可以的 11/21 01:56
42F：推 KDDKDD:国中并没有说正功是让动能增加的原因 11/21 02:28
43F：→ KDDKDD:我觉得这题若依国中的范围要解出来没问题 11/21 02:29
44F：→ KDDKDD:但要去解释题中学生的疑问 其实不够完整 11/21 02:30
45F：→ KDDKDD:让学生知道 系统的观念应该还不会有太大的负担 11/21 02:31
46F：推 condensed:正如K大所言，我不觉得这样想会『太难』，只是把含糊的 11/21 03:40
47F：→ condensed:叙述变得更清晰而已。 11/21 03:40
48F：→ condensed:其实您的叙述已混淆了不同系统，导致前後矛盾却不自知。 11/21 03:48
49F：→ condensed:力学能所计及的是该系统内动能与位能之总和，所以对物体 11/21 03:50
50F：→ condensed:此一系统来说，动能即为该系统之总力学能。所谓的位能若 11/21 03:51
51F：→ condensed:不指定相应系统，硬谈毫无实义。换言之，重力被视为系统 11/21 03:53
52F：→ condensed:外力时，其实无相应重力位能可言。 11/21 03:55