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[求助求解] 讨论帖(关于做功)

讨论帖(关于做功)

物理教师为了自己加深理解,为了便于学生理解,需要经常将一些物理知识和物理规律用"换一种说法"来讲解.如果这个"换一种说法"十分恰当,往往可使人茅塞顿开.但如果不恰当,也很容易造成概念错误,误人子弟.所以有必要大家来讨论讨论.下面提出几条"换一种说法"后的说法,征求大家的意见,望热心人不吝赐教!

    已知条件:一个原来静止的质点系,只受到一个外力F.经过一段时间后,若我们只关心这个质点系整体在空间的位置和位置变化情况(它在哪里?作为整体如何运动?).
    下述说法是否恰当?

    1)有一本教材上,利用下述说法的物理规律"质点系质心的运动与一个质点的运动相同,该质点的质量等于质点系的总质量,作用于该质点的力等于作用于质点系所有外力的总和,这就是质心运动定理."在一维空间的数学公式可写为ma=F(总)。
   "换一种说法"1:这是否意味着,只关心这个质点系整体在空间的位置和位置变化情况时可将此质点系看作一个质点?或可称这个质点系为一个物体?

    2)一些规范的说法有:力是改变物体运动状态的原因;合外力的冲量改变物体的总动量;
   "换一种说法"2:上述已知条件中已说明“经过一段时间后”,在这个前提下,能否说是题设中的力改变了物体的运动速度?(它的冲量增加了物体的动量。)

    3)若"换一种说法"2成立,即题设中的力改变了物体的运动速度?由于物体初速度等于零,所以是增加了物体的速度。
    "换一种说法"3:题设中的力增加了物体的动能。(由于质心经过一段时间后必有速度,物体动能从零变为不是零。)

   4)动能的增加必有力作功。
    "换一种说法"4:题设中的力对物体做了功。

    上述四条"换一种说法"妥否?请大家评说。

[ 本帖最后由 向你学习 于 2008-7-18 10:10 编辑 ]

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可以看出,你所说的换一种说法,是在找另外的规律。

先说一句:
如果用特殊情况来总结规律,导致换了说法,这是不可取的。
越学越不懂,困惑中。
本人发帖仅代表自己观点,本人坚持自己的观点直至改变,与任何人无关。

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回复 2楼 的帖子

共同学习:让我们共同学习!
    我的原意不是在找另外的规律,而是通过特例来理解原来的规律.你的先说一句:"如果用特殊情况来总结规律,导致换了说法,这是不可取的。"完全正确.但有时纯抽象地理解原规律较为困难,这时不妨举例,特别是简单的特例来理解,进而再提高到一般情况.所以原帖的"换一种说法"中都有"题设中的力"这样的表述.
    希望您进一步详细评说.

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是的,你可以说题设中的力,但是我们要研究的是普遍意义的力,不是这个特点的力,所以你不能从特定的力来换一种说法。
你通过题设中的力来给学生换一种说法,容易让学生将这种片面的理解迁移到别的地方。
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回复 4楼 的帖子

我们可不可以先不研究普遍意义的力,而只就这个特点的力评说一下原帖的换一种说法是否妥当?当然,这样做可能意义不大,甚至对学生有害,那就不用"换一种说法"了.但如果同时对学生强调"不能"将这种片面的理解迁移到别的地方",这样做有无好处呢?若有点便于学生理解的意义,则可继续讨论讨论.

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同意“共同学习”的意见,既然是换一种说法,那就应该满足后一种说法与前一种说法等价。

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关于"说法等价"概念的思考

首先申明对什么是"说法等价",还没有明确的思考.现在的思考只是初步感觉.思考如下:若对一般情况,即抽象的命题,"换一种说法,那就应该满足后一种说法与前一种说法等价。"但局限到一个特例,是否没必要与一般情况完全等价?比如将三维的通式运用于一维空间,二者是否完全地"说法等价"?就一楼的具体题目,是否局限到题设的条件下"后一种说法与前一种说法等价"即可?为什么要局限到题设的条件下呢?就是因为在一般情况下的对命题的理解不一定透彻,故先就简单的模型换一种说法,等对简单的模型理解透彻之后,再去考虑在一般情况下的理解.对简化后的情况,也必须与一般情况"说法等价"吗?

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关于"说法等价"概念的思考的补充

大概廖老指的就是一楼的"换一种说法",在局限到题设的条件下后,也与原命题在局限到题设的条件下的说法不等价,愿闻其详.

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重新看了你的帖子,发现你所说的不是“换了一种说法”,而是“换了一种角度”。
如廖老所说,“换一种说法”,则应与原来的说法是等价的。

举个生活中的例子,你可以说“共同学习网友”,也可换一种说法说“本帖中在2楼回帖的朋友”。

1)有一本教材上,利用下述说法的物理规律"质点系质心的运动与一个质点的运动相同,该质点的质量等于质点系的总质量,作用于该质点的力等于作用于质点系所有外力的总和,这就是质心运动定理."在一维空间的数学公式可写为ma=F(总)。
   "换一种说法"1:这是否意味着,只关心这个质点系整体在空间的位置和位置变化情况时可将此质点系看作一个质点?或可称这个质点系为一个物体?

1 如果质点系各质点之间没有相对运动,是可以的,而且是应该的。

2)一些规范的说法有:力是改变物体运动状态的原因;合外力的冲量改变物体的总动量;
   "换一种说法"2:上述已知条件中已说明“经过一段时间后”,在这个前提下,能否说是题设中的力改变了物体的运动速度?(它的冲量增加了物体的动量。)
这个说法是可以的,运动状态的改变就是速度的改变(包括大小和方向)。


但是这其中有一个问题,你可以体会一下,对于物体由静止变为运动或者由运动变为静止这两种情况,哪个说法更容易理解?

动量的改变和动量的增加是不同的吧。

    3)若"换一种说法"2成立,即题设中的力改变了物体的运动速度?由于物体初速度等于零,所以是增加了物体的速度。
以后的学习中,减小了物体的速度会经常遇到的,只改变速度方向不改变大小的情况也是经常遇到的,你现在给学生换成这样的说法,学生形成思维定势,以后怎么办?
事实上,在讲到这个问题是,本身就应该把增大速度、减小速度、改变方向以及大小方向都改变四种情况结合在一起讲。

    "换一种说法"3:题设中的力增加了物体的动能。(由于质心经过一段时间后必有速度,物体动能从零变为不是零。)
这里有两个问题
1、这里提到动能,前面说的是动量,这是在不同角度来考察力的作用效果的,一个是时间积累,一个是空间积累,两者是完全不同的角度,不可转换。
2、即使说到动能,还是有上面提到的类似问题,力可以改变物体动能,不是增加。


   4)动能的增加必有力作功。
    "换一种说法"4:题设中的力对物体做了功。
3已经偏离了问题,4就不必再说了。

[ 本帖最后由 共同学习 于 2008-7-16 17:02 编辑 ]
越学越不懂,困惑中。
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回复 9楼 的帖子

谢谢共同学习的耐心!
1)"力可以改变物体动能,不是增加。"在局限到题设的条件下后(即初速为零),也不能说题设的力增加了物体的动能吗?
2)局限到题设的条件下后,减小速度、改变方向以及大小方向都改变三种情况没有出现,先不"结合在一起讲",讲完题设的条件下的情况,再补充这三种情况可否?
3)如果2)的回答是"可",则4就没有"偏离了问题"吧?其实4是真正的难点所在.我感觉本论坛不少人(包括我)对一个力是否做功并未都彻底清楚.

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引用:
原帖由 向你学习 于 2008-7-16 17:35 发表
谢谢共同学习的耐心!
1)"力可以改变物体动能,不是增加。"在局限到题设的条件下后(即初速为零),也不能说题设的力增加了物体的动能吗?
2)局限到题设的条件下后,减小速度、改变方向以及大小方向都改变三种情况没有出现,先不"结合在一起讲",讲完题设的条件下的情况,再补充这三种情况可否?
3)如果2)的回答是"可",则4就没有"偏离了问题"吧?其实4是真正的难点所在.我感觉本论坛不少人(包括我)对一个力是否做功并未都彻底清楚.
我主要是考虑到你的主题,你是要讨论物理教学语言,考虑是不是可以换一个说法,这自然要首先考虑严谨性。
所以我说,不能放在题设中来考虑。局限在题设中来进行转换,就不是教学语言的问题了。
如果在题设中考虑,那么你说增大动能,反而更准确了。

对于一些特殊情况下来讨论力是不是做功这个问题,在坛中曾多次讨论,到现在也没有达成共识。

[ 本帖最后由 共同学习 于 2008-7-16 18:16 编辑 ]
越学越不懂,困惑中。
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晕倒~

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引用:
原帖由 TonyDeng 于 2008-7-16 20:49 发表
晕倒~
说说为什么晕.
越学越不懂,困惑中。
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把简单的问题复杂化还不晕啊?总之我晕了,你们继续聊。

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引用:
原帖由 TonyDeng 于 2008-7-16 21:33 发表
把简单的问题复杂化还不晕啊?总之我晕了,你们继续聊。
楼主如果是新人,这可确实是个问题。

如果是从楼主想 换一个说法  这个角度来看,确实需要注意准确性的。
越学越不懂,困惑中。
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他不是新人,不过跟某些人一样有点读死书。我所说的晕也并不仅仅针对他,包括你所说的,正犯自己曾经说过的“失在基础”。

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我赞同楼主的观点,在学习过程中,不可能一步到位,一个现象可根据我们对自然的正确看法去开始理解,再一步一步的深入理解。
但楼主举的具体例子,我认为3)4)不太好。

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如果只是说这个题,这些说法本身都不“错”。
如果是要从广义上来讲,把他想说的换一种说法说成后面的,那就有问题。
越学越不懂,困惑中。
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引用:
原帖由 TonyDeng 于 2008-7-16 22:17 发表
他不是新人,不过跟某些人一样有点读死书。我所说的晕也并不仅仅针对他,包括你所说的,正犯自己曾经说过的“失在基础”。
晕。还真不是新人。原来是以前的老朋友,现在想想来一些。

你在这忽悠之下,又反复看了他的帖子,似乎现在反而觉得没有看懂他到底想说什么。

继续学习。看来不是共同学习,是得向你学习。
越学越不懂,困惑中。
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说到底,他自己所举的那些例子,在“换个说法”之下,反而暴露出他对原来规律的不了解,所以换来的说法也是莫明其妙的,正如廖老所说“不等价”。实际上,规范的说法本身就是千锤百炼的,它比绝大多数的换个说法都贴切、恰当得多,与其换个说法,不如扎扎实实去分析、解读原文,化薄为厚,解释清楚,然后再回归薄处,深刻理解原文简洁的说法。这才是正道!

[ 本帖最后由 TonyDeng 于 2008-7-16 22:44 编辑 ]

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我昨天说,换句话说应与原话等价,这种说法欠妥,除了等价的情况以外,当然也可以是满足以下两种情况之一。1.从原话可以推出的结论。譬如说,外力对物体所做的总功等于物体动能的增量。换句话说,如果如果没有外力对物体做功,则物体的动能不变。第二种情况对事物进一步的说明。例如。对惯性的解释。物体在不受外力作用时,将保持其运动状态不变。换句话说就是如果没有外力的作用,物体静则恒静,动则恒动。在有外力作用时,物体的惯性表现在,物体有阻碍其运动状态变化的性质。但是却不能阻止。换句话说,由于力是物体运动状态变化的原因,当有一定的外力作用于物体时,物体的运动状态将会改变,其惯性表现为,其运动状态变化的快慢受到其惯性的影响。换句话说,在同样的外力作用下,惯性大的物体其运动状态变化慢,而惯性小的物体其运动状态变化快。如此等等。

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回复 19楼 的帖子

新人,旧人与物理知识无关.旧人也不是"对原来规律的都了解".放下不提.

    首先申明:"关于物理教学语言"只指与物理教学语言有关,并非专题研究物理教学语言.只求具体问题具体分析.否则题目太大,不好驾驭.

"到底想说什么?"
1)想知道如果在题设中考虑,那些"换句话说"有什么错误?
2)如果第三句不错,好像证明了第四句正确,这样有助于理解一个力是否做功难题.


"好像证明"的证明:
  一. (见9楼)"换一种说法"2:上述已知条件中已说明“经过一段时间后”,在这个前提下,能否说是题设中的力改变了物体的运动速度?(它的冲量增加了物体的动量。)
"这个说法是可以的,运动状态的改变就是速度的改变(包括大小和方向)。"

二.(见9楼)"说到动能,......力可以改变物体动能,不是增加。"
  对这句话可不可理解为:题设中的力“经过一段时间后”已"改变物体动能"?

三.如果二的理解不错,那么可以这样思考:题设中的力“经过一段时间后”已"改变物体动能",既然是题设中的力"改变物体动能",那么物体动能的改变,就不是其他力改变的.题设没有其他外力,所以这句话是指物体动能的改变不是内力改变的.或者说内力没做改变物体动能的功.这是否证明了第四句"换一种说法4:题设中的力对物体做了功。"正确?

再复杂化一次(今天有闲功夫):总不能说"改变物体动能的力是甲,而做功的力是乙吧?"

当然,如果那些"换一种说法""反而暴露出他对原来规律的不了解"是正确的.上述的一,二,三全是无稽之谈了.

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整个帖子看了好几次了,现在先对楼主的问题看出一点头绪来。
你提到的原说法是一般性原理(规律),换一种说法是原理(规律)的的具体表现。
他们并不矛盾,也不存在换一个说法的说法。

可以看成老T所说的薄与厚的关系。原说法是薄,换的一种说法是厚,是一种细化和解释。

在你的具体题设中,用直接用你的换一种说法就是把一个规律具体应用到了题中,所以没有问题。但是,在要整体教学过程中,使学生最终能把各种具体表现总结上升到那个一般性规律上来。

用老T的话,就是从厚要能到薄。


如:
一般性规律:力可以改变物体的运动状态

细化:1、力可以改变物体的运动速度大小。  再细化:(1)力可以增大物体的运动速度(2)力可以减小物体的运动速度
2、力可以改变物体的运动方向
3、力可以同时改变物体的运动速度大小和方向
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深入一步(第一步)

好一个"换一种说法是原理(规律)的的具体表现",这就摆脱了"反而暴露出他对原来规律的不了解"的嫌疑.

    "共同学习"是一个对学生十分负责的好老师,时刻不忘别让学生只接受到片面的物理知识,很好,不过这是后话,现
在要紧地是确认那些说法的正确性.

   "共同学习"既然认为那些说法是"原理(规律)的的具体表现",则说明他肯定了那些说法的正确性.这里强调一下"共同学习"没有区分那些说法,说明也包括第四种说法.但我要提请"共同学习"老师以及同意"共同学习"的评说的网友要小心,那些说法的正确性"也包括第四种说法"是会冒一定风险的,发展下去可能会颠覆一些人对功的定义的信条.这也就是将这么简单的问题要单独发帖讨论的原因.

    现在再说说第一种说法.一楼所提到的教材,在刚给出质心运动定理时,便立即加以说明:
  
    "从这个定理可以看到,质点系的内力不影响质心的运动.如果作用于质点系所有外力的总和为零,那么尽管
作用于质点系的各质点可能在内力作用下作各种复杂的运动,但质心处于静止状态或作匀速直线运动."
  
  换句话说,若我们只关心这个质点系整体在空间的位置和位置变化情况(它在哪里?作为整体如何运动?),那么尽管
作用于质点系的各质点可能在内力作用下作各种复杂的运动,我们仍可以将质点系视作一个质点,该质点的质量等于
质点系的总质量,该质点的空间位置在质点系的质心.或干脆说该质点系可视作通常的物体.

    若上面的换句话说没错,则 "共同学习"在9楼对将质点系视作通常的物体所附加的条件:"如果质点系各质点之间没有相对运动,是可以的,而且是应该的。"便可去掉了.取缔之后,我们就可以用一楼的四种说法来研究下述特例来判断一个力是否做功.

    特例1:质点系由一个小球和其上固定的小弹簧铸成,今在无重力环境下以一水平速度V撞上一堵固定的墙,当小球
速度变为零的瞬间将系统固定于墙上,研究质点系质心由V--->0的过程中,对应造成质点系动能变化作的功.

  先看两种观点:
  (1).过程中小球对小弹簧做功,将质点系动能转化为小弹簧的势能.
  分析:特例1满足一楼已知条件,系统在水平方向只受一个外力.所以造成质点系动能变化的原因只是这个外力(墙
的阻力),不是内力,"质点系的内力不影响质心的运动",当然"不影响质心的"动能了.尽管"小球对小弹簧做功,将质
点系动能转化为小弹簧的势能."是正确的,但不合题目要求:"对应造成质点系动能变化作的功".这个功不是内力作
的.
  (2).过程中,墙的阻力对系统作负功,减少了系统的动能.
  分析:满足一楼已知条件,这就是一楼第四种说法的结果.但墙对系统的阻力的作用点位移S为零,据W=FS=0,发生尖
锐矛盾.
  (3).由(1).(2).,对应造成质点系动能的变化是谁作的功?

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晕了,看着你的帖子晕。
先想问一下,你到底想研究什么?
是不是要对质点系的运动规律提出质疑。
越学越不懂,困惑中。
本人发帖仅代表自己观点,本人坚持自己的观点直至改变,与任何人无关。

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哦,改主题了。有时间好好看看。
越学越不懂,困惑中。
本人发帖仅代表自己观点,本人坚持自己的观点直至改变,与任何人无关。

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我怎么看了半天没看懂是什么意思?

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是不是要对质点系的运动规律提出质疑?
从来没有想到过!包括做梦时.

你到底想研究什么?
想搞清楚关于做功的问题.

    当然,很多人已搞清楚了(如紫藤罗兰在"做没做功 "一帖中关于功的定义的论述),但我还有点疑惑.想着不妨请大家帮助帮助,仅此而已.顺便说一下:

    刚才拜读了紫藤罗兰在"做没做功 "一帖中关于功的定义的论述,十分佩服他的学识.他在"与陀螺对话 &qu