正确理解“静止”,避免应用错误

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摘 要 本文介绍人教版教材关于“静止”的不同表述，指出不同表述之间存在的矛盾，并对“静止”给出正确的理解，同时指出和更正人教版物理必修1中出现的三处错误。

关键词 静止 人教版 物理必修1

“静止”，是中学物理常用名词，在人教版物理必修1中多次用到。笔者在使用人教版物理必修1教学过程中，发现有三处的“静止”，存在应用错误。本文从“静止”的来源出发，探寻产生应用错误的根源，给出“静止”的正确理解，同时指出人教版物理必修1的三处错误并加以更正。或许笔者的理解还不到位，权当是抛砖引玉，激发大家参与讨论，促进物理教学健康发展。

一、“静止”溯源

笔者查阅了人教版初中和高中物理教材，没有给“静止”下一个明确的定义，但人教版物理教材关于“静止”的表述有三处。

第一处在人教版物理八年级上册第一章第2节：“人们判断物体的运动和静止，总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。这个作为标准的物体叫参照物”。

第二处在人教版物理必修1第四章第1节：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律”。

第三处在人教版物理必修1第四章第7节：“如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。牛顿第二定律告诉我们，当物体所受合力为0时，加速度为0，物体将保持静止或匀速直线运动状态”。

二、“静止”分析

关于“静止”的三处表述，笔者有如下分析：

1、第一处静止的表述可以看出，静止是位置“没有变化”，说明与之对应的是某一时间，描述的是一个过程，而不是一个状态。且在这个过程中，位移为0，从而得出速度为0；根据加速度的定义，还可以推出加速度为0。

2、第二处静止的表述可以看出，静止是一种“状态”， 即静止状态，而不是一个过程，与之对应的是某一时刻。对于一个状态而言，由于对应一个时刻，因此只可以得出速度为0，而不能推出加速度为0。

3、第三处静止的表述可以看出，静止是一种“平衡状态”，对应的是某一个时刻，此时刻速度为0。物体处于平衡状态，即受到合力为0，由牛顿第二定律可得加速度为0。

4、从以上分析可以发现，第一处静止的表述，说明静止是一个过程，而第二处和第三处静止的表述，说明静止是一个状态，过程与状态，相互矛盾，隐含逻辑冲突，从而造成很多中学物理老师对静止理解出现混乱。

5、假如认可“静止”是表示过程，则就对应一段时间，而在力学中所说的“状态”，又是对应一个时刻，则“静止状态”就是同时对应一段时间和一个时刻，显然“静止状态”不适合组成一个新的名词，因为名词内部就存在逻辑矛盾！若这样，人教版翻译的“牛顿第一定律”也就存在表述不当，这影响就大了！

6、为了使认识顺畅，能否把“静止”分为“静止状态”和“静止过程”，并根据上下文含义，有时的静止理解为静止状态，有时的静止理解为静止过程。这样处理好像解决了一些逻辑问题，但会产生新的逻辑错误！因为静止时，物体的位置没有变化，而过程对应位置改变，没有位置变化，何来过程？没有过程，又为何有“静止过程”呢？显然，静止过程也会形成新的逻辑错误。

三、“静止”正解

通过以上分析，笔者认为，“静止”的正确理解如下：

1、在力学中，“静止”是一个状态，而不是一个过程。若要表述一段时间物体处于静止状态，不能说这一段时间物体处于静止过程，而只能说这一段时间物体保持静止状态。

2、“静止”，即为“静止状态”，是一种平衡状态，其特征为瞬时速度为0和瞬时加速度为0。若只有瞬时速度为0而瞬时加速度不为0，不能称为静止状态。

四、“静止”应用

笔者任教高中物理18年，多次翻阅人教版物理必修1，发现三处“静止”应用错误，现对其进行分析并加以更正。

错误1、第一章第4节问题与练习第3题：图1.4-13是甲、乙两个物体运动的v-t图象，至少从以下三个方面分别说明它们的速度是怎样变化的。

（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？

（2）速度的大小是否变化？是加速还是减速？

（3）运动的方向是否变化？

分析：从图乙可以看出，乙物体的初始时刻，瞬时速度为0，但瞬时加速度大于0，因此不满足静止的特征：瞬时速度为0和瞬时加速度也为0，故乙物体不是从静止开始运动。

更正：为了保持习题考查目的不变，此题第（1）问修改如下：（1）物体的初速度是否为0？这样修改后，题目简洁准确，更加有利于达到考查目的，也避免学生对“静止”产生错误理解。

错误2、第二章第2节问题与练习第4题：物体由静止开始做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，4s后加速度大小变为0.5m/s2，方向仍然与原来相同。请作出它在8s内的v-t图象。

分析：“物体由静止开始”，而“静止”就是指同一时刻，瞬时速度为0和瞬时加速度为0，而后面的运动是“加速度为1m/s2”，因此开始和中间过程加速度不同，所以不能称为匀加速直线运动，显然题目表述出现逻辑矛盾。

更正：为了保持习题考查目的不变，题目修改如下：把“物体由静止开始做加速度为1m/s2的匀加速直线运动”修改为“物体由初速度为0开始做加速度为1m/s2的匀加速直线运动”。这样表述，整个过程都是加速度为1m/s2的直线运动，这样才可以称为匀加速直线运动。通过这样修改，使习题逻辑顺畅而严谨。

错误3、第二章第5节：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

分析：“物体只在重力作用下”，则物体受到的合力为mg，根据牛顿第二定律，可以得出物体的加速为g，g不等于0；“从静止开始下落”，静止是指同时满足瞬时速度为0和瞬时加速度为0。若满足只受重力，加速度就为g；若满足静止，加速度就为0，显然，自由落体运动的定义，表述本身出现逻辑矛盾。

更正：作为教材重要概念的定义，出现文字表述逻辑错误实属不该，为了克服这种前后矛盾，自由落体运动的定义修改如下：物体只在重力作用下从初速度为0开始下落的运动，叫做自由落体运动。

古人云：“善疑者，不疑人之所疑，而疑人之所不疑”。中学物理教师，不但要善于引导学生质疑，而且也要鼓励自己敢于向权威质疑。通过质疑，引发分析，通过分析，得以释疑，从而使自己的物理专业素养不断提升！

⒖嘉南祝

1 人民教育出版社.物理1必修[M].北京：人民教育出版社 2010年第3版.

2 人民教育出版社.物理八年级上册[M].北京：人民教育出版社 2012：17.

作者简介：

董友军（1976年5月），湖南省衡阳市人，湖南师范大学物理系本科毕业。获汕头市第七届中小学青年教师教学基本功比赛高中物理组课堂教学第1名。在《物理教师》《中学物理教学参考》《物理教学》《物理教学探讨》《中学物理》《湖南中学物理》等刊物38篇。广州出版社《突破与跨越 物理》编委。市级课题主持人，省级课题成员。