Re: [解題] 國三 理化 功與能

看板tutor (家教)作者 (貓頭鳥)時間11年前 (2013/11/20 05:37), 編輯推噓4(4048)
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※ 引述《peiue ()》之銘言: : 標題: [解題] 國三 理化 功與能 : 時間: Mon Nov 18 22:42:57 2013 : : : 1.年級:國三 : 2.科目:理化 : 3.章節:功與能 : : 4.題目: : 老師說:對物體作正功就是使其能量增加,對物體作負功就是使其能量減少 : 學生問:那自由落下的石頭.重力對石頭做什麼功? : 老師:正功 : 學生:那為什麼什麼石頭的位能在減少? : 老師:..恩..,可是石頭動能有增加阿? : 學生:那為什麼石頭的總力學能沒有增加? : 你不是說作正功會使能量增加? : 請問:上面的對話,應該有地方出了問題.請你選出正確的修正選項 : (A)自由落下的石頭,重力其實對石頭作負功,所以位能才會減少 : (B)合力對石頭做的功,只會變成動能的增加,並不是變成力學能的增加 : (C)'對物體作正功就是使其能量',這個能量指的不只是力學能, : 而是所有能量的總和 : (D)位能減少較少,動能增加較多,其實總力學能還是有增加 : 推 jasonnn:功能定理是合力作功=動能變化 11/19 01:08 : → jasonnn:對石頭來說重力的確是做正功 11/19 01:08 : 推 jasonnn:B才是對的 位能變化是保守力作功加負號 也就是說石頭減少 11/19 01:11 : → jasonnn:的位能大小=重力作正功使石頭動能增加的大小 11/19 01:11 : → jasonnn:一力作正功 其它能量→物體動能 作負功 物體動能→其它能 11/19 01:13 : → jasonnn:所以像摩擦力作負功 就是把物體動能轉成熱能 11/19 01:14 我很同意j老師的說法,其實我一直覺得國中作功這部分的敘述應該要修正 1.作功不是給予或拿走能量,而是「轉移能量」 不然能量明明應該是守恆的,何來拿走之說呢? 我會舉像j老師的例子,摩擦力的作用是「動能→熱能」,熱量後來散失無法再用 而手推箱子作正功,其實是把「我們吃飽飯得到的能量→箱子的動能」 而課本所說的能量變化,其實大多都指「動能」 (這裡的另一種說法就是合力作功=動能變化,但是牽涉到位能時,系統問題又會浮現) 有了這個概念後,這題不牽涉系統也能在國中說明 石頭自由下落途中,重力與位移同方向,作正功 但地球沒有吃飯,是把甚麼能量轉成動能的呢? so,答案就會出現在他們心中 力學能守恆也一併教完,呀呼! 那把物體等速提高這類題目,也可以用這個方法說明 手施力方向與物體位移相同,所以作正功「吃飽飯能量→動能」 但是物體是等速,所以動能勢必被某種力轉成其他能量了 耶斯,他們又會得到他了,就是重力搞的鬼! 這樣他們就可以在不牽涉系統情形下解決這些題目 不然我覺得在國中剛學力、剛學能量 就要講到選擇系統,對他們而言太過困難了~ 希望這樣講有點幫助~ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 163.13.148.166

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所以當學生遇到矛盾不能解釋時,老師會如何處理呢?
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或者當學生在分析力學問題時,因為混淆了內力與外力,
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導致了荒謬的結論,您會請他將正確的結果記下來即可,亦
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或者是告訴他這是特例,所以直接背起來即可呢?
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因為就我的經驗中,除非是在學習上真正地將理化視為背科
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的學生,否則他就可能不小心發現疑惑,當一個有問題的講
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法換了一個例子卻無法適用或出現矛盾時,學生的困擾與挫
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折反而更大。所以我比較好奇,如果不從正確觀念上釐清,
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遇到這種情形的時候,會如何處理?我在學習過程中就遇過
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這種困擾,而我發現釐清之後反而豁然開朗了,當然花了不
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少力氣,而當初如果教師就能講清楚,將能節省不少時間。
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對於一個只求記下結果的學生,當然會覺得理解是輕鬆的。
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(更正:不必理解)
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對於有思考需求的學生,卻會覺得不能理解是痛苦的。
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反而形成了一種:理化怎麼這麼困難的印象。
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而我個人覺得(國中)物理教育的重點,仍應是理解而非記憶
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所以,『試題設計』所測驗的概念-即對系統的釐清-對學
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生的要求過高,應該是去避免這一類過難試題。而非保留此
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類的試題設計,卻用避開系統觀念的另類說法,來使某類學
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生易於接受。試題設計應該是受教育目標的指導,而非教學
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反過來由特殊(或冷僻、不洽當的)的試題所主導。
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我也同意j老師,位能和重力做功的觀念是相對的,不可混為
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一談
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j老師的推文我沒疑問 w老師說的我是不懂 守恆力作功和
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位能概念應該是一體兩面的
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我的意思是當討論重力做功時就不需要討論位能,討論位能就
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不會有重力做功
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w老師 您說的我同意 但也正因為這個原因 所以與B選項的
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說法是互斥的 顯然B選項裡忽略了這種區分 混為一談
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談功動能原理 就不宜再用力學能守恆來分析 因此B選項
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同時涉入兩種概念 是語意不清的
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B選項沒有語意不清吧,他是說正功->動能增加不是力學能
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力學能=位能+動能 所以不是
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的確是不清楚的 因為這兩種分析所涉及的系統不同
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具體內容,我在討論串的回文裡有提及
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若要避免誤解,較好方式是:(1)避免在同一敘述裡變換系
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統 或者 (2)清楚指出所針對的系統
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我覺得你把它想太難了,正功使其能量增加,這個能量就是動
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能,不會有其他的,所以力學能當然不是阿
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然後位能是兩者共有的,但在地球上其分配大多在質量小物體
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所以這種說法在地球上還是可以的
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國中並沒有說正功是讓動能增加的原因
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我覺得這題若依國中的範圍要解出來沒問題
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但要去解釋題中學生的疑問 其實不夠完整
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讓學生知道 系統的觀念應該還不會有太大的負擔
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正如K大所言,我不覺得這樣想會『太難』,只是把含糊的
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敘述變得更清晰而已。
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其實您的敘述已混淆了不同系統,導致前後矛盾卻不自知。
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力學能所計及的是該系統內動能與位能之總和,所以對物體
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此一系統來說,動能即為該系統之總力學能。所謂的位能若
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不指定相應系統,硬談毫無實義。換言之,重力被視為系統
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外力時,其實無相應重力位能可言。
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