第27章 學會思考

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  「有。」李雪梅直視著他的眼睛,手心全是汗,但聲音沒有抖,「居里夫人是女的,吳健雄也是女的,她們物理學得比誰都好。」

  「呵。」趙強輕笑一聲,「你知道全中國有幾個吳健雄?你知道我中考物理多少分嗎?」

  「我不知道你考多少分。」李雪梅指了指自己的頭,「但我知道,腦子長在頭蓋骨里,不分男女。能不能學好,看的是這裡用不用、怎麼用,不是看性別。」

  趙強漲紅了臉,可還不等他反駁,張建國就先一步鼓掌。

  「你叫什麼名字?」

  「李雪梅。」

  「行,李雪梅。」張建國點點頭,「嘴皮子挺利索,說的也挺對,但物理不是靠嘴說的。」

  他指了指黑板,又望向趙強:「這學期,我等著看你們兩個的表現。」

  趙強:「好!」

  李雪梅:「好的,老師。」

  李雪梅覺得這一中就像個擂台,每個人都要上來掂量掂量,競爭更是無處不在。

  張建國轉身走回講台,拿起粉筆畫了一個斜面,斜面頂端靜止釋放一個木塊。

  「這是你們初中就學過的,物體從斜面下滑。告訴我,它受到幾個力?」

  不少學生回答:「兩個!重力和支持力!」

  張建國不說話,又在斜面上畫了一個粗糙的表面。

  「現在呢?」

  一些學生猶豫了:「三……三個?多了個摩擦力?」

  「方向呢?」張建國追問,「摩擦力朝哪?」

  教室里有嗡嗡的討論聲,有人說完向上,有人說沿斜面向下。

  李雪梅看著那個斜面,她想起了背草藥向上爬時,腳下那種向後滑的力,那力是阻止她向上的……

  「老師,」李雪梅回答道,「如果木塊是向下滑,摩擦力沿斜面向上。如果木塊被推著向上滑,摩擦力就沿斜面向下。」

  張建國不置可否,繼續畫圖。

  「那如果,斜面是光滑的,我用一個水平的力推著這個木塊,讓它沿斜面勻速上升呢?這個水平力,該怎麼分解?它和重力、支持力,又是什麼關係?」

  他畫出了力的分解圖,但故意空出了幾個箭頭和角度。

  「這才是高中物理。」張建國敲敲黑板,「初中你們背『光滑斜面不受摩擦力』。高中我要你們從『是什麼』想到『為什麼』,再想到『怎麼變』。腦子裡不能只有一個靜止的圖,要有一個能轉起來的模型。」

  他伸手點了點李雪梅:「你,上來,把這兩個空給我甜出來。」

  李雪梅的心臟猛地一跳。

  她能感覺到後背滲出細密的汗,但更多的是一種興奮。

  她走上講台,從張建國手裡接過粉筆。粉筆灰沾在她粗糙的指尖,有些滑。

  她沒有立刻畫,而是盯著那個分解圖開始思考。

  光滑斜面。

  水平推力。

  勻速上升。

  關鍵詞在她腦中碰撞並重組。

  勻速意味著合力為零。這是牛頓第一定律,是初中就學過的,但在這裡,它成了打開一切的鑰匙。

  水平推力說明這個力不是沿著斜面方向。它必須被分解,一個分力沿著斜面向上,去抵消重力向下的那個分力,因為要勻速上升;另一個分力垂直於斜面,它會改變木塊對斜面的壓力,從而改變支持力的大小。

  她想起了自己推車,有時得用一股歪著的勁兒去推車,才能讓車沿著軌道走直。那股歪勁兒,就得拆成順著軌道的和頂著軌道的。

  粉筆終於落向黑板。

  她做的第一件事,是在重力G的箭頭上,輕輕畫了一條平行於斜面的虛線,和一條垂直於斜面的虛線。

  「力的分解。」她聲音有點干,但很清晰,「重力,分解為沿斜面向下的分力G1,和垂直於斜面的分力G2。」

  然後,她在水平推力F的箭頭上,也畫了同樣的兩條虛線。

  「水平推力F,分解為沿斜面向上的分力F1,和垂直於斜面的分力F2。」

  做完這些,她才轉向那兩個真正的「空」——張建國故意沒畫的,是支持力N,以及可能存在的合力為0的平衡條件標識。


  她先在木塊與斜面接觸點,畫了一個垂直於斜面向上的箭頭,標上「N」。

  「支持力,垂直於斜面向上。」

  接著,她在圖旁邊寫下:

  「因為勻速運動,所以合力為零。」

  「沿斜面方向:F1= G1。」

  「垂直於斜面方向:N+ F2= G2。」

  寫完後,她退後半步,看著自己的圖示和等式。清晰,簡潔,每一步都踩在「為什麼」上。

  教室里鴉雀無聲。

  張建國一直抱著手臂,靠在講台邊看著。鏡片後的目光刮過她寫下的每一個字,畫出的每一條線。

  他走到黑板前,用粉筆頭敲了敲她寫下的「F1= G1」。

  「為什麼是等於?」他的聲音聽不出情緒。

  「因為勻速。如果不等,就會有加速度,物體就會變速。」李雪梅回答。

  「你怎麼知道F1是沿斜面向上?」

  「因為……因為題目說『沿斜面勻速上升』。推力要抵消重力下滑的分力,還要讓它往上走,所以它的斜面分力必須是向上的。」

  「那F2呢?這個垂直於斜面的分力,有什麼後果?」

  李雪梅頓了頓,意識到這才是關鍵陷阱。

  「它……會增加木塊對斜面的壓力。所以,支持力N不再等於G2,而是等於G2減去F2。」她迅速看了一眼自己的等式,修正道,「不,是N= G2- F2?不對……」

  她卡住了,力的方向在腦子裡打架。

  張建國嘴角極輕微地動了一下,不是笑,更像是一種確認。

  他沒說話,拿起另一支粉筆,在李雪梅畫的F2虛線上,畫了一個反向的、等大的箭頭,從斜面指向木塊。

  「F2,是推力在垂直斜面方向的分力,它的效果是把木塊往斜面里壓嗎?」

  李雪梅看著那個反向箭頭,頓時反應過來。

  「不!不是壓!是……是抵消一部分壓力!它和G2的方向相反!所以……N= G2- F2是錯的!」

  她拿起板擦,擦掉那個等式,快速重寫:

  「垂直於斜面方向:N+ F2= G2…不對,力的方向……是N= G2+ F2?還是……」

  她再次陷入混亂。

  垂直於斜面的力有三個:G2向下,F2……水平推力的垂直分力,方向呢?她畫的F2虛線是斜向下的,但那是分力的方向,它對斜面的效果……

  「停。」張建國開口。

  李雪梅的手僵在半空,臉上因為努力思考和當眾出錯的窘迫而發燙。

  張建國沒看她,而是面向全班。

  「看明白了嗎?」他的聲音依然乾澀,但語速放慢了,「這就是高中物理和初中物理的區別。初中,你們背『支持力等於壓力』。高中,我要你們知道,支持力到底等於什麼,得看情況,得看有沒有別的力在垂直方向摻和一腳。」

  他用粉筆重重地點在李雪梅畫的F2分力上。

  「這個力,它垂直於斜面,但它不是重力,不直接壓斜面。它的存在,改變了重力對斜面的壓迫效果。所以,支持力N,等於重力垂直分力G2,加上這個F2嗎?」

  他停頓,掃視全班。

  「不對。因為F2的方向,是斜向木塊內部的。它對斜面的效果,是減輕了木塊對斜面的壓迫。所以,正確的受力平衡是:N= G2- F2。」

  他在黑板上寫下最終的等式。

  「李雪梅,」張建國這才轉向她,第一次叫了她的名字,「你第一步的理解是對的。你的思路,是從『運動狀態』反推『受力條件』,這是高中物理的核心思想。但你卡在了最後一步,卡在了對『力對接觸面效果』的理解上。」

  他的評價冷酷而精確,沒有表揚,也沒有額外的批評,只是陳述事實。

  「這說明兩件事。第一,你的腦子確實在轉,不是死記硬背。第二,你的基礎不牢,對力的相互作用本質,理解還浮在表面。」

  他放下粉筆,拍了拍手上的灰。

  「下去吧。」

  李雪梅走回座位,手心裡全是冷汗,但心臟卻在狂跳。


  不是因為羞恥,而是因為一種前所未有的清明。

  張建國那番話,把她腦子裡模糊的一團知識鑿開了一道縫,光透了進來。

  她剛才錯的,不是公式,而是對「力」到底在「對誰幹什麼」的理解。

  張建國走回講台,目光再次掃過全班,最後掠過李雪梅。

  「剛才李雪梅同學犯的錯,你們可能都會犯,這不可怕。可怕的是,你們不知道自己為什麼錯,或者根本不知道自己錯了。」

  他敲敲黑板上的圖。

  「從今天起,忘掉初中那套『看見什麼背什麼』的東西。在這裡,每一個力,你都要問自己三個問題:誰給的?給誰的?想讓它幹嘛?答不出來,你就沒資格畫這個箭頭。」

  「現在,翻開課本第一章。我們從頭開始,講力。」

  這一次,所有同學都聽得無比認真,沒有人再懷疑什麼,也沒有人再多話。

  下課鈴響時,張建國將粉筆放回粉筆盒,走出教室。

  李雪梅看著黑板上斑駁的圖示和公式,第一次覺得,那些冰冷的線條和字母,仿佛有了溫度。

  她突然理解了媽媽的話。

  這種,就是有本事的人。

  他們不一定脾氣好,不一定會和顏悅色地給你講道理,但他們真的懂,邏輯清晰,腦子裡有東西。

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