【文章內(nèi)容簡介】 中一出現(xiàn)“傾向”時 無數(shù)學(xué)生立即把離心運動緊緊的和力連到了一起 認(rèn)為離心運動是在離心力的作用之下進(jìn)行的運動所以在解釋脫水筒的脫水原理的時候 冒出了類似“這是離心力作用的結(jié)果”的答案雖然書上已經(jīng)提示了離心運動是物體自身慣性的表現(xiàn) 是物體保持自身運動狀態(tài)不變的體現(xiàn)可是以上的“鏈接”太根深蒂固了！直接導(dǎo)致了同學(xué)門概念的不清晰不如直接跳回“運動”進(jìn)行分析 兩類“傾向”的不同便會清晰眼前了以前所說的“傾向”是外界要將物體的這種運動狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N運動狀態(tài)的“傾向”；而離心運動中的“傾向”則是抵抗外界將其將其本身運動狀態(tài)改變 從而使自身運動狀態(tài)不變的“傾向”！一個是“傾向”于運動狀態(tài)的變化一個是“傾向”于保持原來運動狀態(tài)、抵制運動狀態(tài)的改變 根據(jù)牛頓第二定律對力的定義 后者當(dāng)然沒有力的作用因此離心運動不是在離心力作用下的運動2． 一種異端的說法有些平時喜歡沒事就亂想的同學(xué)說：“既然物體的運動形式都是由圓周運動改變?yōu)榱藙蛩僦本€運動了何以說他的運動狀態(tài)沒有發(fā)生變化？既然運動狀態(tài)都發(fā)生了變化又何以說他沒受到力？”于是思維活躍的他們提出了離心運動和離心力的另一層關(guān)系！即在離心力與向心力的相互平衡下 物體得以保持原有“平衡狀態(tài)” 很顯然以上說法是以 宇宙中任意一點為參照系描述運動的變參量也就只有：R（物點距）ω（角速度）V法（矢移速度）其中一種運動狀態(tài)對應(yīng)于V法=0；與各自恒定的R、ω 也就是說一種勻速的圓周運動對應(yīng)于一種運動狀態(tài) 那么依照這樣的說法作離心運動的物體確實受到了離心力的作用當(dāng)然使這種想法成其為理論 也確實能給現(xiàn)象以正確的解釋（這是很明了的事情因為他也是對周圍現(xiàn)象的反應(yīng) 由周圍現(xiàn)象為出發(fā)點以一種方法上升至相應(yīng)的理論；然后由理論為出發(fā)點以上述方法的逆方法進(jìn)行反推也可以正確的預(yù)言下面的運動）但是這種理論對運動狀態(tài)定義都如此繁瑣不若牛頓理論僅用一個“線速度”輕易定義來得簡單也就注定了其理論不可能廣泛的被應(yīng)用其次牛頓的理論直接定義了個慣性空間作為廣義參考系 而這個理論的參考系卻只有一點這也就注定了他只能被小范圍應(yīng)用（不過用人類的眼睛看宇宙 不也就是以一點為參考系的宇宙么？）我們也就不必再去討論這個假說了 反正在我們現(xiàn)在學(xué)的牛頓的體系中作圓周運動的物體是不會無緣無故受“一個自身產(chǎn)生的離心力”的作用的；作離心運動的物體也不可能是在離心力的作用之下的運動3．離心力概念的初步分析以上我們粗略的說了一下那個“異端”的說法 也提到在那樣的背景下離心力的作用使物體遠(yuǎn)離參考點作離心運動 但是最后我們明白了 在牛頓體系的背景下不存在離心力驅(qū)動物體本身作離心運動的這回事！那么 離心力到底是什么呢？在我的腦海里曾經(jīng)老師這樣說過：當(dāng)離心力大于向心力的時候 物體做離心運動；當(dāng)向心力大于離心力的時候 物體作向心運動這種敘述好像已經(jīng)默認(rèn)了離、向心力都是同時作用在圓周運動的物體之上的一樣 于是肯定離心力不存在的人們就問：離心力的施力物是誰？連施力物體都沒有何談作用的存在呢？非慣性系我們還可以借助慣性力這個依附與參考系之間作用的作用 而慣性系下呢？所以他們一口咬定在慣性系里不存在離心力 而這僅僅是因為他們找不到施力物而離心力這一概念的提出最初還是來源于人們對這世界亙古公理“運動”的感受 當(dāng)我們拿著一端綁著重物的繩子的另一端 把它在空中旋轉(zhuǎn)的時候自己會明顯的感覺到有力把手往外拉 于是離心力的概念萌芽了由于人類天生杰出的逆向推理能力：既然圓周運動的物體能給人一個向外拉的力 則由于力的傳遞性的逆推他自身也必然受到和這個力相同方向的力那么這種“物體本身受到的”具有背離圓心的方向的效果力也就是人們影響中的那個“離心力”了當(dāng)然物體所受的“離心力”在慣性系中確實找不到施力物但是事實上“離心力”對于作圓周運動的物體來說 他不是物體所受到的力能普遍適合于靜力學(xué)的里的逆推在圓周運動體系中不成立 這就如一個高速撞向前方一靜物的物體一樣我們不能因為他門在碰撞是有多大的“沖力”就斷言此運動物體在運動時也受到這個力的作用一樣！“沖力”則是運動由于慣性而對阻礙他運動的物體產(chǎn)生的作用 結(jié)合二小節(jié)中分析出來的“軌道約束”的概念 我們可以把這種“阻礙”看作“軌道約束”的極限 那么離心力在某中程度上來說和“沖力”應(yīng)該是同一個性質(zhì)的效果力咯！4．“返樸歸真”運動才是這個世界上亙古的公理 就離心力而分析離心力 脫離了運動研究力 或只就個人主觀感受都只能讓人陷入難以抉擇的泥潭現(xiàn)在我們就來分析一下圓周運動系統(tǒng)模型：Ａ、Ｏ之間有距離約束RＯ相對于相對了慣性參考系是固定不動A則有如圖示之速度綜觀Ａ的運動趨勢 必然會遠(yuǎn)離O點 然而由于OA間距離的約束存在 再加之O點是固定的所以O(shè)必然會“通過約束”把A“拉”回來 從而維持約束的不變是為“向心力”；而力的作用是相互的A也因具有擺脫約束的趨勢而對O有一反作用 是為“離心力” 其實OA距R 以及O點的固定便決定了運動物體A接下來的運動軌跡不再是如圖速度方向所示的直線 而是以O(shè)為圓心R為半徑的圓了 模型所示的兩個固定 其實就是一種軌道的約束而這種軌道的約束與慣性狀態(tài)下的直線軌道相沖突 所以便產(chǎn)生了約束物和被約束物之間的相互作用由此聯(lián)想：只要物體在運動過程中受到某物體的約束使之改變慣性運動軌道 而它也確切改變了慣性運動軌道那么他們之間也就確切存在著約束與反約束的作用 即離心力與向心力的相互作用 因為離心力和向心力都是效果力！所以我們可以從約束和反約束的方面給這兩個概念定義 如下軌道約束：一物體或一物體群對另一運動中的物體的作用 其效果會使此運動物體的軌跡變?yōu)榉侵本€的向心力：施加軌道約束的物體 為了實現(xiàn)約束而給被約束的物體施加的 使其改變原運動方向的力離心力：被軌道約束的物體 由于慣性 為了反抗約束而給約束他軌道的物體的作用離心力和向心力 他們都是效果力而且是作用力和反作用力的關(guān)系其中向心力的作用只限于對運動物體的速度方向的改變 而對大小無影響 這也就決定了這兩個力的方向始終是被約束物的軌道法線方向四、在大框架基礎(chǔ)上的教學(xué)一直都在提及離心力這個概念 可是現(xiàn)有資料上都沒怎么提過 請教老師也是各說各的 現(xiàn)在看來一點也不奇怪了因為離心力與向心力是分別作用在兩個約束關(guān)系的物體上的 由于在研究中我們常常研究的被約束物的運動 所以對作用在被約束物上的向心力的關(guān)注較多 卻冷落了離心力在做這篇論文的時候我突然想到了牛頓的故事 巨星的“隕落”也就緣于不明事理的追求當(dāng)過度的暢翔于概念的空間而舉步唯艱的時候 他沒有更好的去思考我們身邊的現(xiàn)實物理學(xué)是描述運動而作用于運動的一門科學(xué) 它自身就是一個以運動開頭又以運動結(jié)尾的圈 自身是無法解釋自身的就如同生物的最終解釋在于化學(xué)而化學(xué)的最終解釋還要到物理學(xué)科里去找答案一樣 然而他請求的“外援”科學(xué)又太過虛幻了當(dāng)我們陷入思維種迷茫的時候 跳出繁雜的概念包圍 回到運動模型中去使思維清晰后又才能宏觀的把握住思維的進(jìn)度 更叫清晰的掌握概念在思維的過程中始終保持好一個大的框架 即承認(rèn)運動的絕對正確性那么我們的研究就不會走向極端這也許對高層次的研究沒有什么說服力 但是對于我們的物理教學(xué) 不能說不是一種啟發(fā)我們從事的是物理學(xué)基礎(chǔ)教育基礎(chǔ)的物理學(xué)的結(jié)論是能夠直接在身邊清楚的感覺到的 就如同我在推演的過程中 往往都是概念和現(xiàn)實的對比用運動事實去一步一步地修正明確概念然后再在分析一個由運動抽象出的模型的過程中 得出了我們想要的結(jié)論只要我們讓學(xué)生們一直都能清醒的意識到自己的物理學(xué)習(xí)在運動這個大框架基礎(chǔ)上進(jìn)行的 那么他們就會在無意識中去把很多概念同生活實際相結(jié)合 很好的提高他們的物理思維能力 和掌握知識的正確度同理在其他學(xué)科的教授過程以及整個教學(xué)過程中我們都能夠在以相應(yīng)的大框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作 讓孩子們知道怎么學(xué)科與自己生活的聯(lián)系 無疑這就類似于了一種目標(biāo)教育 而在目標(biāo)教育的過程中由于學(xué)生們將理論和現(xiàn)實的反復(fù)類比 也增強了知識的運用性總 結(jié)離心力是被軌道約束的物體 由于慣性 為了反抗約束而給約束他軌道的物體的作用 此論文通過對概念結(jié)合實際的推演 得出了如上的定義 而且敘述也不是冗長這個結(jié)論能讓中學(xué)生明白物理學(xué)的簡潔美結(jié)合現(xiàn)象對物理概念的理解和整理能使學(xué)生們更加深透的理解物理概念 在前期推導(dǎo)過程中我體會到了一種深刻的“大框架”教法簡單的描述也就是：把很多概念同其所描述的現(xiàn)象相結(jié)合 重視現(xiàn)象在教學(xué)過程最重要是在學(xué)生思維中的作用 使學(xué)生的思維由概念思維轉(zhuǎn)向現(xiàn)象思維 能從周圍現(xiàn)象中直接提取知識參考文獻(xiàn)：[1]許保國、王福山主編 《簡明物理學(xué)詞典》[M] 上海辭書出版社1987年12月第一版第一次印刷 P6 [2]許保國、