Re: [解題] 國三 理化 功與能
『物體的重力位能』這句話本身就有歧異。
重力位能是根據多質點系統的狀態定義出來的，
若只考慮單一對象，怎麼會有相應位能可言？
正如我們不會去問：『這個電子的電力位能是多少呢？』
完整的敘述，應該是：
｛物體與地球｝這個系統共有的重力位能。
在對力學問題進行分析以前，必須確立所選定的系統。
如果將不同系統混淆在一起，分析的結果就會出問題。
※ 引述《peiue ()》之銘言：
: 1.年級：國三
: 2.科目：理化
: 3.章節：功與能
: 4.題目：
: 老師說:對物體作正功就是使其能量增加,對物體作負功就是使其能量減少
如果是分析｛物體｝這個系統，此時重力是外力。
外力對這個系統所做的總功，等於系統的動能變化。
請注意，｛物體｝這個系統本身沒有位能可言。
: 學生問:那自由落下的石頭.重力對石頭做什麼功?
: 老師:正功
: 學生:那為什麼什麼石頭的位能在減少?
這裡就是犯了前面提醒過的錯誤，石頭本身並沒有重力位能可言。
重力位能只在分析｛石頭＋地球｝這個系統時才會考慮。
這就是混淆了不同系統所導致的謬誤。
: 老師:..恩..,可是石頭動能有增加阿?
: 學生:那為什麼石頭的總力學能沒有增加?
石頭的總力學能的確增加了，
此時石頭這個系統僅有動能，動能變化就是總力學能變化。
: 你不是說作正功會使能量增加?
: 請問:上面的對話,應該有地方出了問題.請你選出正確的修正選項
要回答這個問題以前，必須確立究竟所選的系統為何。
所以嚴格地說，選項的語意是含糊不清的。
系統不同，就會有不同的答案。
以下用到『系統』一詞時，皆指｛地球＋石頭｝
: (A)自由落下的石頭,重力其實對石頭作負功,所以位能才會減少
: (B)合力對石頭做的功,只會變成動能的增加,並不是變成力學能的增加
: (C)'對物體作正功就是使其能量',這個能量指的不只是力學能,
: 而是所有能量的總和
: (D)位能減少較少,動能增加較多,其實總力學能還是有增加
: 5.想法：
: (A)重力向下 石頭落下 也向下 同方向 作正功
應修改為：
重力對石頭作正功，系統總動能增加。
由於系統總力學能守恆，因此位能減少。
: (D)位能減少會等於動能的增加 總力學能不變
正確，系統總力學能的變化 即為 系統總動能變化＋系統總位能變化
: (B)如果合力做的功 增加了動能 那 總力學能就應該有增加 (所以錯)
嚴重語病。
應修改為：
(B)石頭受到的合力作的功，只會變成石頭(或系統)總動能的增加，
而不是變成系統總力學能的增加。
: (C)這選項感覺好像沒錯,但這邊能量是增加到哪邊了??熱能??
語意不清：
應修改為：
合力對物體質心所作之功 ＝ 物體質心動能變化。
或者
質點系統所受總功 ＝ 質點系統總動能變化。
: 不知道我的想法有沒有錯,請各位多多指教 謝謝
這道題目除了用詞不適當之外，所測驗的觀念對國中生也過難。
這些用詞的細微區別即使在高中或大學普物都甚少釐清。
在課堂裡作為補充教材討論勉強可行，測驗學生就有點嚴苛。
顯然這種出題方式只適合當申論題，而不是選擇題。
選項的意思本身就不清不楚的，只能從根本觀念上去釐清。
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