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多數初學者必錯的“異形槓桿”物理題!都是變形惹的禍?

  • 由 物理畢業班 發表于 垂釣
  • 2023-01-18
簡介與亞里士多德研究並得出物理問題時採用的“直覺”和“經驗”相類似的,現在的很多中學生朋友們,尤其是初中生朋友們也常常犯亞里士多德似的錯誤

甘蔗刀是什麼槓桿

相信每一位初中生朋友們都聽說過這位兩千多年以前的古希臘思想家,他是世界古代史上最偉大的哲學家、科學家、教育家之一!是古希臘哲學的集大成者,他是柏拉圖的學生,亞歷山大的老師,是一位百科全書式的科學家,他對幾乎每個學科都做出了貢獻,他的寫作遍及倫理學、形而上學、心理學、教育學、經濟學、修辭學、政治學、神學、自然科學、詩歌、風俗、雅典法律等等。其浩如煙海般的著作構建了西方哲學第一個廣泛系統!

這麼偉大的集各種大“家”於一身的人物,自然少不了研究一下物理。

多數初學者必錯的“異形槓桿”物理題!都是變形惹的禍?

亞里士多德的有關物理的著作《物理學》,曾經論述過一些有關物理的正確概念,但是,由於時代限制和研究方法限制,他的幾乎多數物理結論都帶有深深的侷限性特徵和錯誤烙印。

他當然也曾經說過較為正確的物理問題,比如他已經有了在正交情況下力平行四邊形的概念,他在解釋槓桿理論時曾說:“距離支點較遠的力更易移動重物,因為它畫出一個較大的圓”……

為了更好的學好物理,讓我們還是來重溫一下他犯下的經驗主義和直覺主義錯誤吧:

1。他認為“體積相等的兩個物體,較重的下落的較快,物體下落的快慢精確地與它們的重量成正比。”(約兩千年以後的伽利略透過理論推導證明此結論是錯誤的!)

2。他還認為“凡運動的事物必然都有推動者在推著它運動,但一個推一個不能無限地追溯上去,因而必然存在第一推動者,即存在超自然的神力。”(此錯誤觀點即“力是物體運動的原因”!又是伽利略透過實驗驗證和科學推理推翻了此觀點,正確的觀點是:“力並不是物體運動的原因,力是改變物體運動的原因”!)

3。他認為“白色是一種再純不過的光,而平常我們所見到的各種顏色是因為某種原因而發生變化的光,是不純淨的。”(兩千年以後的牛頓透過放在陽光下的三稜鏡發生色散現象得到了完全相反的正確結論:“白光是由七色光組成,這七色光才是純淨的”!)

多數初學者必錯的“異形槓桿”物理題!都是變形惹的禍?

似乎亞里士多德的這些有關物理的觀點都是用來推翻的。

由於亞里士多德的偉大及其廣泛的影響力,導致其錯誤觀點影響了之後的將近兩千年!直到之後的“物理學之父”伽利略才真正開啟了物理學的開端!

如此偉大的人物,卻在物理學上犯下了如此嚴重的錯誤,是時代侷限,更是其研究方法的侷限。

與亞里士多德研究並得出物理問題時採用的“直覺”和“經驗”相類似的,現在的很多中學生朋友們,尤其是初中生朋友們也常常犯亞里士多德似的錯誤!遇到物理問題不進行有根有據的實驗驗證和理論推導,而是透過自以為是的“想當然”、“我覺得”、“我以為”來解決。

結果往往是,只要一“想當然”,就會做錯題!幾乎每次都如此!

比如說下面這道初中物理“槓桿”題:

多數初學者必錯的“異形槓桿”物理題!都是變形惹的禍?

上面這道物理題,是一道經典的初中物理槓桿題,但是對於初學者來說,往往會犯想當然和直覺性錯誤!

由於木棒剛好在水平處平衡,很多初中生朋友們會想當然的認為,左右兩端的木棒一樣重,為什麼會有這樣的想法呢?他們的經驗告訴他們,這似乎就是一個天平,所以左右兩端平衡,兩端的質量應該一樣!於是,經驗與直覺戰勝了理論和公式!

正確的解答如上圖中所示,根據槓桿平衡公式可知粗端較重!

中學生朋友們,看到了經驗和直覺的有多麼強大了麼?就因為這個原因,這道題有過半學生出錯。學習物理一定要避免經驗主義和直覺,得出每一步結論都必須有根有據!

多數初學者必錯的“異形槓桿”物理題!都是變形惹的禍?

中學生朋友們,養成科學、嚴謹、細緻的習慣吧,用事實和科學推理來解決問題,不要憑藉想當然!為了美好的未來,加油!

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