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高中物理教师常犯知识性错误及其辨析 【论文摘要】 在高中物理教师中，对一些基本问题普遍存在着错误的理解，作者通过精心筛选、归类，把高中物理 教师常犯知识性错误总结为50余条，并对每一个问题都给出了详细解析，希望能够通过这篇文章，纠正 大批高中物理教师的可能错误认识。 【关键词】 知识性错误 功率因数 静电力常量 零点能量 游标卡尺 布朗运动 高压感应圈 笔者根据自己多年的教学实践、与全国各地高中物理教师的广泛交流，发现在高中物理教师队伍中， 对一些高中物理基本问题普遍存在着错误的理解，甚至知识的残缺，因此，笔者通过精心筛选、归类，把 高中物理教师常犯知识性错误总结为50余条，并对每一个问题都给出了详细解析。笔者希望能够通过这 篇文章，纠正大批高中物理教师的可能错误认识，为中学物理教学尽绵薄之力。限于笔者认识和经验的局 限性，文中归纳不全面、解析不严谨之处，敬请各位行家里手批评指正。 一、力学篇 （一）运动学 1、以为运动的分解与合成的理论基础为:运动的独立性原理，或者相对运动 ［辨析］运动的描述，用位移、速度、加速度等矢量来描述是方便的，矢量即可按平行四边形定则分 解，即有分位移、分速度、分加速度等概念，这不需要所谓运动的独立性原理作为基础；而运动的独立性 原理实际上算不得什么原理，而是一个适用范围极窄的结论而已；相对运动涉及参考系变换问题，有伽利 略变换和洛伦兹变换等，伽利略变换与矢量合成的平行四边形定则有一定的关系，而洛伦兹变换则与矢量 合成的平行四边形定则就差得很远。 2、以为绳连接的两个物体沿绳方向加速度相等 ［辨析］只有当把绳连接的两个物体速度垂直绳、沿绳正交分解时，两物体沿绳方向分速度才相等; 斜交分解时，就不相等。而即便是垂直绳、沿绳正交分解，两物体的加速度也不一定相等，最简单的例子 是固定悬点下的单摆物体与悬点（天花板），悬点静止，无加速度，但是单摆物体既有径向加速度，即两 者沿绳方向加速度不相等。 3、以为线速度的定义是弧长除以时间 ［辨析］线速度是矢量，其定义是位移除以时间，也就是说线速度的大小等于的弦长除以时间，方向 就是该弦的方向；当时间无限趋近于零时，弦长等于弧长，则线速度的大小数值上等于弧长除以时间。注 意，弧长除以时间实际上时平均速率，时间趋近于零时，弧长等于弦长，瞬时速率与瞬时线速度大小相等； 平均速率、瞬时速率都是标量。 4、以为角速度是没有方向的 ［辨析］角速度是矢量，其方向由右手螺旋定则来确定，物体的转动惯量乘以角速度矢量，就是物体 的角动量矢量。这类似于物体质量（平动惯量）与线速度的乘积为（线）动量一样。 5、以为向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢 ［辨析］线速度方向改变的快慢，用角速度描述，而不是向心加速度。比如，同一个转动圆盘上，两 个离转轴距离不同的点，圆盘转一周，线速度方向都改变360°，线速度方向改变一样快，然而，向心加 速度却不同。a vω，可见，向心加速度等于线速度大小与线速度方向改变快慢的乘积。 （二）动力学 5、以为牛顿第一定律不过是牛顿第二定律的特例——物体所受合力为零的特例 ［辨析］牛顿第一定律定义了惯性运动（匀速直线运动）和力（改变速度的原因），才有牛顿第二定 律进一步定量定义力和惯性的大小，并进而定量研究力和惯性大小对运动的影响;没有牛顿第一定律，就无 所谓力与惯性，就没有整个动力学（牛顿第二定律为核心）。 6、以为物体受力做变速运动时，物体的惯性不起作用 ［解析］物体不受力时，惯性使物体速度保持不变;物体受力时，惯性使物体的速度只能渐变不能突变。 即：惯性是物体抵抗运动状态改变的性质。牛顿第二定律定量的表达了力的大小、惯性的大小对物体速度 变化的影响。 7、不知道牛顿第三定律实际上意味着超距作用 ［辨析］牛顿第三定律是说两个物体之间的作用力与反作用力总是成对出现，且等大、反向、共线。 这意味着物体之间的作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。然而，实际上，物体之间的相互 作用是通过场 （电场、磁场、引力场等等）或者说场量子 （光子、引力子、胶子等等）传递的，场或场量 子的传播速度都是光速，因此，两个物体相距较远时，两个物体的加速度并不能同步改变，即 （不考虑中 间传递过程的）相互作用力并不能同时变化，甚至也不是同时产生、消失。因此，牛顿第三定律实际上意 味着超距作用！ 8、以为重心和质心是同一个概念 ［辨析］质心——质量分布均匀的物体，质