问题讨论:弹力的条件是否需要强调弹性形变?

教育   2024-08-16 10:07   广东  

Part101 引子

人教版高中物理新教材在弹力定义时,不再强调弹力产生的条件包括“弹性形变”,而只是提到“形变”,如图

Part202 各方观点

在物理群里有很多老师发表了自己的观点,以下大多是引用其他老师的观点。因为很多老师我并不知道具体的姓名,所以一律不指出观点的出处,请各位原谅。当然,我也不会像某些人那样,用截图的方式来展示,我认为这是对别人的不尊重。

观点1 弹性形变和塑性形变都是理想化的极端,实际形变必然是介于两者之间。

观点2 初高中教材不想弄那么难,但以此来出题容易导致太绝对。

观点3 有一些范性形变对施力物没有弹力作用了。比如被捏变形的易拉罐虽然易拉罐各部分间仍然有弹力,对手就没有弹力表现出来了。

观点4 用吸铁石靠近铁尺,尺子发生了形变,这个力是不是弹力?按照初中,高中的定义,弹力是需要直接接触的,像这种属于是场力的接触,不知道怎么理解,好在这道题只是在一本同步的书中见到过,以后再没见过这个问题了,当时的参考答案就是说这个尺子的力不属于弹力。

【七巧板PS:“尺子的力”这个说法不准确,力的出现必须是两个物体。尺子对磁铁的吸引力是磁力(再ps:磁力是什么?),尺子内部有应力(再ps:应力是不是弹力?)】

观点5 教材中说的弹力是弹性形变导致的,特点是弹性形变不消失,弹力就不消失;而塑性形变在发生形变的阶段(动量变化)也会产生弹力,但形变完成后,弹力随之消失。至于橡皮泥,形变过程中的过程中,弹性形变和塑性形变都会有,形变完成后,依然会有弹性形变保持。

观点6 最新版人教版教材在弹力定义时,不强调是否是弹性形变了。非弹性形变的也可以产生弹力。在塑形形变过程中的一个短暂过程,也有弹性形变。

观点7 发生范性形变(塑性形变)的过程中,形变物体会对引起形变的接触物体产生阻力,这可以认为是弹力,也可以不认为是弹力。发生范性形变(塑性形变)之后,就不再有阻力。所以,强调弹性形变是弹力的条件,这个没有问题。教材不说,并不等于认可了范性形变(塑性形变)会产生弹力,只是懒得去做那么多无谓的概念界定而已。对概念的定义,往往有局限性。举例说明:浮力是什么类型的力?(按性质命名的分类如何给浮力分类)

观点8 对概念给出精确定义就必须量化,就像弹性碰撞与完全非弹性碰撞的区分。而弹性形变与塑性形变,在高中物理没法精确描述,所以与其刻意谈“弹性形变”和“塑形形变”的概念,不如直接说有的形变可以恢复,有的形变不能恢复,那种可以恢复的形变就能产生弹力。

Part303 拓展阅读

关于弹力,我以前展开过更加详细的讨论,欢迎看这篇:《高中物理教师问题:弹力是什么?》。欢迎各位发表不同观点看法!

物理七巧板
一个高中物理老师在写文章,有一些是关于物理的。
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