浅谈物理教学中的兴趣培养

　　其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。

　　再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。

　　用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：

　　①位置1的机械能E1＝位置2的E2，
　　即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 

　　②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)
　　即；Ep1-Ep2=Ek1-Ek2

下面提供二个例子：

　　[例1]如图1所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，斜面顶端有一物体由静止开始沿斜面下滑；在物体下滑过程中，下列说法正确的有：

　　（A）物体的重力势能减少，动能增加。（B）斜面的机械能不变。

　　（C）物体的机械能减少。（D）物体及斜面组成的系统机械能守恒。

　　[分析]物体在下滑过程中对斜面有垂直于该斜面的压力。由于斜面不固定，地面又光滑斜面必将向右产生加速度；其动能及其机械能增加。所以（B）项错误。物件一方面克服斜面对它的压力做功：机械能减少；另一方面由于它的重力做功，重力势能减少，动能增加，因此选项(A)(C)正确。对于物体与斜面组成的物体系；只有物体重力做功，没有与系统外物体发生能量的转化或转移，机械能守恒，故（D）项正确。

　　答案为：（A、C、D）

例2]如图2，长为l的细绳系于0点，另一端系一质量为m的小球，0点正下方距0点1／2处有一小钉，将细绳拉至与竖宣方向成q＝30o角位置由静止释放，由于钉子作用；细绳所能张开的最大角度为a；则角a为多大？（不计空气阻力和绳与钉碰撞引起的机械能损失，a用三角函数表示）

　　[解法]∵小球在运动过程中只有重力做功

　　　　　∴根据机械能守恒定律，取小球运动轨迹的最地点为参考平面： 
　　　　　Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 

四.美国科学家质疑"万有引力定律"，中国科学家的反映是"基本定律"不容质疑。问题是"引力定律"是否是基本定律？基本定律又是什么涵义？基本定律就一

定精确吗？

北京青年报2001年5月18日有一篇名为《万有引力失灵了吗？》的报道（见网站《当代物理--物理论文集》的"国外新闻"栏目），我看了此报道之后，有感而发此篇议论。我认为从表面意义上的角度，美国的科学家与中国的科学家的提法都对。实际上美国与中国的科学家都把引力定律当作了"基本定律"，如果不把它当作"基本定律"，美国科学家也就不质疑它了；既然是确定的"基本定律"，中国科学家当然认为不容质疑了，而要寻找其他的解释。[人的思维有一个缺点，一旦在现象事实方面有与原来理论有冲突（反常）的地方，为了保护原来的理论--也就是被科学哲学称为"范式或科学研究纲领"，就必然要寻找其它的理由来解释。]问题在于引力定律是不是基本定律，如果不是，那我们为什么把它当作基本定律来运用。基本定律就是理论体系的"公理"定律，是思考的出发点，是逻辑的原始出发点--原始大前提，不是由其他定律推导出来的定律。而我认为引力定律不是基本定律，理由有二：

其一，牛顿力学理论体系的基本定律是其三定律。而其三定律没有包含"重力"方面的内容，作为"重力"方面内容的补充，不得不把引力定律当作基本定律来运用了。实际上，引力定律是牛顿三定律的（概念上的）"导出"定律，因为由于自由落体是加速运动，从其第一第二定律为出发点（牛顿力学理论真正的"范式或科学研究纲领"。一定要注意，牛顿第二定律是其第一定律的数学表达式。），从而认为自由落体运动的原因也是由于外力造成的，于是，就"发现"了万有引力。所以，引力定律不是基本定律。
其二，仅从引力定律公式产生的过程角度来看，在牛顿时代以前及同时代，其他许多人已经得出了"太阳系"（仅仅在此范围）行星公转的向心加速度依距离太阳平方反比分布规律（真正的经验公式，不是基本定律）。由于牛顿发现了地面上的重力（重力加速度）与"太阳系"中的卫星及行星公转的"向心力"（还是牛顿三定律的"范式"）是同一性质（是伟大的发现），（然而把此同一性质当作同一种"力"--错误的转化开始了。）再下一步，又依重力大小还与表现重力的物体（地面上的）的质量有关系，同时又把"平方反比律"人为"加"上了质量（中心质量，实际上是太阳的质量。），引力定律产生了。然后，问题又转化了，抛开了"中心质量"与地面上的"质量"的区别后，引力开始"万有"了。于是，在我吃饭的时候，我饭桌上的"烧鸡"与我也就有了"引力"（可不是因为我饿了，烧鸡对我有吸引力的"力"）。引力定律中的"平方反比律"本来是"宇宙"（太阳系）中的现象范围，就无形地被人为地扩大到了"一切"的范围，这是人的思维的错误。仅从此角度，就说明了"引力定律"仍是经验公式，不是基本定律。把一定范围的经验规律人为地无限扩大，有时可以产生"伟大"的发现，但是，同时又同时又是风险极大的"发现"，非常容易造成极大的认识错误。这也就是科学哲学家波普尔"证伪主义"能够可以成立且有"用武"的地方。因为，我们人的思维的归纳（经验）语言（不仅仅是语言，也是认识。）一般都用"所有格"。

《浅谈物理教学中的兴趣培养》