對新版9年級物理課本中不當圖形的修改建議

趙興華

（拱北中學，廣東 珠海 519000）

翻開新鮮出爐的2013年版9年級物理教科書（人教版），嗅著淡淡的油墨香，撲面而來的感覺是：圖片豐富多彩.多數圖片采用彩色印制，比舊版教科書中的圖片更清晰、更精致、更能吸引學生的閱讀興趣.在欣賞這些精美的圖片同時，筆者也發現了幾幅圖形稍顯不當，特此提出修改意見.

第108頁圖19.1-9乙表示的電路與實際不相符合（如圖1）.通常，發光二極管的工作電壓范圍為1.8V到2.5V，［1］而不能直接接在220V的家庭電路中.所以，在實際應用中，需要一個驅動電路對發光二極管進行供電，最簡單的連接形式也需要串聯一個分壓電阻.如果像配套的《教師教學用書》第196頁的參考答案（如圖2）表示的連接方式實際接通電路的話，二極管會立即燒毀（筆者多次用發光二極管直接接在家庭電路的零線和火線上均看到：發光二極管閃亮一下后立即熄滅，再接到3V的干電池供電電路時，它們都不再能亮了），因此該圖形不符合實際.建議圖形更改一下：在發光二極管的一個腳上串聯一個色環電阻.

圖1

圖2

這道題目是改編自2010年廣西桂林的中考試題，但原考題用的是小燈泡的符號，而不是發光二極管（如圖3）.該題雖然避免了要畫出分壓電阻而帶來的麻煩，但實際插線板中沒有使用白熾燈作為指示燈，又陷入了與事實不相符合的窠臼.插線板上的指示燈可以用交流的白熾燈，但從商品經濟角度考慮，沒有哪款插線板用白熾燈，而是不約而同地采用了發光二極管.這是因為白熾燈的使用壽命遠不如發光二極管長；白熾燈的造價成本高，而發光二極管成本低；白熾燈的發光過程產生大量熱量，浪費能源，發光二極管所產生的熱量非常少，十分節能；白熾燈一般體積較大，不便于安裝在插線板上，而發光二極管卻可以小到直徑為2-3mm，容易符合商品的制造工藝要求.

圖3

第19頁圖14.1-4丙（如圖4）是表示汽油機的做功沖程.在實際的汽油機中，混合氣在氣缸內燃燒需要占用一定的時間，所以混合氣體不是在壓縮行程上止點處點火的，而是適當提前，使活塞達到上止點時，混合氣已經得到充分燃燒，從而使發動機獲得較大功率.

圖4

如果點火過遲，當活塞到達上止點時才點火，則混合氣的燃燒主要在活塞下行過程中完成，即燃燒過程在容積增大的情況下進行，使熾熱的氣體與氣缸壁接觸的面積增大，因而轉變為有效功的熱量相對減少，氣缸內最高燃燒壓力降低，導致發動機過熱，功率下降.如果點火過早，由于混合氣的燃燒完全在壓縮過程進行，氣缸內的燃燒壓力急劇升高，當活塞到達上止點之前即達最大，使活塞受到反沖，發動機做負功，不僅使發動機的功率降低，并有可能引起爆燃和運轉不平穩現象，加速運動部件和軸承的損壞.［2］點火提前量用“點火提前角”來表示，即從發出電火花開始到活塞到達上止點為止的一段時間內曲軸轉過的角度.最佳點火提前角并不是一個固定的值，而是受眾多因素影響，在發動機結構和使用燃料一定的條件下，主要受轉速和負荷影響.［3］

初中學生沒有必要對汽油機的工作過程了解得如此細致，通常只是簡化為：在壓縮沖程結束的時候火花塞點火，引燃混合氣體.而該圖活塞已經從上止點向下運動到了接近氣缸中部的位置，混合氣體已經燃燒膨脹了，不可能還在持續點火.所以，這個時候就不應該畫出火花塞點火的形態，而應修改成燃料燃燒的形態.雖然以往各版本的教材均是圖4的畫法，但不能就此一錯再錯地延續下去了.建議修改為圖5所示的圖形才與事實相符合.

第44頁圖15.3-8乙和圖15.3-9中的蓄電池組連接錯誤（如圖6）.圖中表示3節蓄電池串聯成蓄電池組，深色接線柱表示蓄電池的正極，淺色接線柱表示負極，但中間的那個蓄電池的正負極畫反了.當干電池、蓄電池串聯使用時，應該是正、負、正、負依次連接，故這兩幅圖中的蓄電池組均應該更改為圖7所示.另外，該圖中電動機的兩個接線柱的位置太靠近了，在教學實踐中發現，很多學生誤認為接在電動機上的3根導線是連接在一起的，建議繪圖時電動機左側向紙面外側轉過一定的角度，使這兩個接線柱之間的距離變大一些，避免接線柱在視覺效果上的重疊.

圖5

圖6

圖7

第105頁有表示家庭電路組成的圖形，在圖中紅色導線表示火線，黑色導線表示零線，但接在電能表接線盒下從左向右第4條導線應該是一條零線，需要用黑色線條來表示，該圖卻畫出了紅色線條.電能表的接線方式有統一的標準，其中，單相電能表的接線盒的接線方式是：從接線盒左邊向右依次為：火線進、火線出、零線進、零線出.因此，需要把左起第4條導線更改為黑色線條表示.另外，電能表畫的太過簡略，連接線盒都沒有畫出來，感覺十分別扭，希望修訂時能把電能表畫完整.

圖8

第22頁圖14.2-1中有一幅用酒精燈加熱燒杯里的水的圖片.該圖在燒杯里斜插著一根溫度計（也可能是玻璃棒，如圖8）.如果是溫度計，這樣放置是使用溫度計測液體溫度實驗中一種典型的錯誤操作，不應該讓溫度計的玻璃泡接觸容器底或容器壁；如果是玻璃棒，就顯得多此一舉，因為加熱水是不需要攪拌的，而且如果實際在容積較小的燒杯里這樣放置較長的玻璃棒，還有造成燒杯傾覆的危險.建議此圖去掉斜插在燒杯里的溫度計（或玻璃棒）.

圖9

第9頁圖13.2-5甲（如圖9）表示用活塞擠壓厚玻璃筒里的空氣做功，內能增大，溫度升高，使筒內的硝化棉燃燒的實驗.該實驗成功的關鍵是按壓活塞要迅速有力，通常應該是用手掌猛烈打擊活塞推桿上端的手柄，打擊時，為了避免手指的影響，手型應該是呈伸展開的樣子.而該圖中的手型是呈半握拳狀態，給人的感覺是手掌接觸手柄后再用力向下按壓，這樣的操作是不可能成功完成實驗的.因此建議該圖中的手型更改為伸展開的狀態.

這些圖片看似只是在細節上存在著容易被人忽略的小問題，但教學貴在求真，物理教科書中的每一幅圖片或圖形都應該符合客觀事實，希望這些有瑕疵的圖片再版的時候能夠得到修改.

1 ［美］溫德爾著.謝運祥，王曉剛譯.LED驅動電路設計［M］.北京：人民郵電出版社，2009：5-9.

2 張丹.對汽車點火系統異常現象的分析［J］.中國新技術新產品，2013（3）：127.

3 李法成.點火提前角對汽油機性能的影響及其調整方法分析［J］.二汽科技，1986（5）：2.