关于功概念教学的建议
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关于功概念教学的建议
作者：苗海军
来源：《新课程·教师》2014年第11期
高中物理中功的概念，从教师到学生长期以来都有较多、较深的模糊之处，结合自己的教学实践和对概念形成过程的学习研究，特对青年教师作如下建议和交流。
一、功的概念建立的缘起
高中教材对功的概念的形成历史有一个简要的交代——早期工业革命促使人们需要一个衡量机械工作能力的统一标准，在此基础上人们逐渐形成一致意见，即用机器将重物提起的高度与重物重力的乘积作为一个标准，由此逐渐形成了功的概念。
但是，这个交代，只说明了功的概念的建立历史和实际功用，却并没有很好地指出建立功的概念的理论目的，因此，从教师到学生对功的定义的特异之处都普遍感到不好理解——为什么要分解位移到力的方向呢？这有什么道理呢？
其实，物理学引入功的概念，实际上是为了量度一个运动变化过程中能量变化的多少，也就是教材所说：功是能量变化的量度。正是能量变化的如此特点，导致功的定义必须如此。可能有些教师认为，功是能量概念之前就有的物理量，历史上或许如此，但物理理论体系中，却是先有能量概念，再有能量变化的量度问题，以及这个量度与力、位移的联系问题。
因此，我建议教师讲明功的概念建立的理论目的，并指出正是因为能量变化的如此特点，所以功的概念如此特异，要求学生在这个理解的基础上，接受这种特异之处，并同时指出，到大学进一步深入学习物理时，就会明白如何由能量变化导出功的如此定义。
这个讲法还为后面讲功能关系、能量守恒做好了铺垫。
二、功的定义式中位移的讲法
功的定义式中位移是指力直接作用在其上的质点的位移。可是，高中物理习题中，很多物体却不能看成一个有质量的点，比如，可以形变的细绳、弹簧、人体，或者长度不能忽略的杠杠、黑板、滑块等等。在面对前面一类情形时，过去有些教师便把功的定义式中位移说成是“力的作用点的位移”，但这个说法却遇到了作用点在不停转移时无法适用的问题（如手在书本上擦动时，计算手对书本做的功，此时书本也在滑动），于是从教师到学生普遍感觉到了一种混乱和无力。而且，这种说法用力的作用点代替受力物体（质点），抽空了位移是受力物体的位移、功是受力物体能量变化的量度的物理实质。
为了将各种情况下功的定义统一，建议教学时，在这个位移的概念前加如下三个限定：