对人教版高中物理教材几处内容的商榷

2017-06-19 18:36
物理之友 2017年5期
关键词:汽化水蒸气青海

杨 华

(1.青海师范大学,青海 西宁 810008;2.江苏省东台市安丰中学,江苏 东台 224200)

对人教版高中物理教材几处内容的商榷

杨 华1,2

(1.青海师范大学,青海 西宁 810008;2.江苏省东台市安丰中学,江苏 东台 224200)

物理教材必须严谨、科学、规范,人教版高中物理教材在内容的编写上存在几个问题,本文针对这些问题进行了探讨.

饱和汽压;力的图示;受力分析

人教版高中物理教材充分体现了新课程理念,笔者发现该教材中有几处内容的处理值得我们探讨.

1 关于水的饱和汽压与温度的关系图

选修3-3教材43页在介绍饱和汽与饱和汽压时,原文选用了图9.3-3水的饱和汽压与温度的关系插图(如图1).

图1

此图存在商榷之处,在0℃时,水的饱和汽压不应该为0kPa.为了使插图更科学,传递的信息准确,建议教材将0℃时的数据修改,以便于以后的教学.

水的饱和汽压与温度的关系图像应该是一条有限曲线,如图2所示,曲线起始于O点,终止于K点.O点所对应的饱和汽压pO和热力学温度TO,是水汽化的饱和水蒸气的最小压强和最低温度,实际上O点是冰、水、饱和水蒸气三相共存的“三相点”.K点所对应的饱和汽压pK和热力学温度TK,是水汽化的饱和水蒸气的最大压强和最高温度,在K点时水将全部汽化为饱和蒸气,是它们共存的“临界点”.这样,只有在TO≤T≤TK时,才出现水和饱和水蒸气共存的情况;在T>TK时,只能出现单独存在的水蒸气,而且是未饱和水蒸气,无论如何增加压强都不能成为饱和水蒸气,更不可能有水的出现.

水的饱和蒸气在三相点O时,pO=4.58mmHg、TO=273.16K(tO=0.01℃);在临界点,pK=1.66×105mmHg、TK=647.3K(tK=374.2℃).所以,课本中水蒸气的饱和汽压曲线,应该描述为图3所示.如果是粗略地描述,也只能是tO取为零,但是pO是绝不可能取为零的.

图2

图3

2 关于数据的处理

2015年7月出版的必修一教材63页例题分析与解的数据处理如图4所示.

例题:力F1=45N,方向水平向右.力F2=60N,方向竖直向上.通过作图求这两个力的合力F的大小和方向.

分析与解:选择某一标度,例如用8mm长的线段表示15N的力,作出力的平行四边形,如图4所示,表示F1的线段长24mm,表示F2的线段长32mm.

用量角器量得合力F与力F1的夹角为53°.

图4

笔者认为该题分析与解中有两处值得商榷:其一,力F是通过力的平行四边形所作,在其上分段不合理,其长度应通过刻度尺测量而得.其二,在数据的处理上,分析与解上有这样一句话:用刻度尺测量后得知,表示合力F的对角线长40mm,这会对学生产生误导,学生在初中就学过毫米刻度尺的读数,应该估读.

3 关于受力分析的处理

必修一83页的受力分析如图5所示.原题在受力分析时,课本中(图4.5-8)展示的木块受力示意图有问题.题目中已经交代了物体静止在粗糙的斜面上,物体受到三个力作用处于平衡状态,三个力应当共点共面.原题的弹力以及摩擦力的作用点画错,应为图6所示.

图5

图6

教材是教师教学、学生学习的基本素材,对学生的学习有重大影响,编写工作应精益求精.

[1] 黎炳如.对粤教沪科版八年级物理下册几处内容的商榷[J].中学物理教学参考,2013,(11):15-17.

[2] 武九续.对饱和汽压曲线教学几个问题的解答[J].天津教育,1989,(3):41-42.

[3] 耿玉盛.江苏高考卷选修3-3试题特色与复习建议[J].物理之友,2017,(2).

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