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3.4 講清概念的物理意義，有機(jī)結(jié)合兩種定義
學(xué)生掌握物理概念的過(guò)程，大致可分為領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、完善、擴(kuò)展四個(gè)階段。因此，概念的 教學(xué)應(yīng)注意階段性。在領(lǐng)會(huì)階段，概念宜通過(guò)原型進(jìn)行教學(xué)，到后階 段為使學(xué)生掌握概念的本質(zhì)，又應(yīng)明確概念的特征定義。由于原型定義概念對(duì)本質(zhì)特征的描述通常并不遵從必要且充分的準(zhǔn)則，可能存在一定的不足。因此，在運(yùn)用 原型定義進(jìn)行概念教學(xué)時(shí)，一定要揭示概念的本質(zhì)特征，以使學(xué)生對(duì)概念更深入的理解。又由于原型對(duì)表象的依賴，對(duì)于真正建立概念有消極作用，學(xué)生只有真正掌 握理解了概念的特征定義，才能擺脫表象的依賴。這就是我們常要求學(xué)生掌握概念的物理意義。
對(duì)"功"這一概念，教材是利用力拉物塊運(yùn)動(dòng)這一原型得出功的定 義：W=Fscosα。由于原型中力作用點(diǎn)的位移和質(zhì)點(diǎn)（物塊）位移的一致性，不存在 問(wèn)題。但遇到兩者不一致時(shí)，s的物理含義就指代不清：s是指質(zhì)點(diǎn)的位移還是力作用點(diǎn)的位移。在長(zhǎng)期的爭(zhēng)論中，似乎都不能圓滿解決，這正是原型定義概念的缺 陷。若教學(xué)中，在運(yùn)用原型進(jìn)行概念教學(xué)過(guò)程中注意概念的物理意義，那么，學(xué)生就會(huì)明白：功的本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化的量度，做不做功關(guān)鍵是看有無(wú)能量的轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn) 化過(guò)程中能量守恒。對(duì)此，我們來(lái)看一下2006年高考全國(guó)卷Ⅰ第20題：
一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v。在此過(guò)程中，
A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為1/2mv2。
B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為零。
C.地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為1/2mv2。
D.地面對(duì)他的沖量為mv-mgΔt,地面對(duì)他做的功為零。
如果從功的原型定義考慮，很難判斷地面是否對(duì)人做功：若將s看做是力作用點(diǎn)的位移， 地面沒(méi)有對(duì)人做功，但把s看做是受力對(duì)象--人的位移，人的重心 上升，地面對(duì)人做了功。但是，從功的特征定義考慮：地面對(duì)人沒(méi)有做功。因?yàn)槿说臋C(jī)械能雖然增加，但地面與人之間并末發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，人的機(jī)械能增加是本身 生物能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。
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