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摘 要：在物理学中，尤其是在能量的问题上，“零”和“没有”到底有没有区别呢？笔者认为，如果仅仅从纯数学角度的数量来说，“零”和“没有”是不存在区别的，但在物理学中“零”和“没有”不能这么简单的等同，在物理学中很多方面，“零”和“没有”有着本质的差别。
关键词：物理;能量;“零”与“没有”
中图分类号：G421 文献标识码：A
文章编号：1992-7711（2012）16-090-1
在物理学中，“零”和“没有”有着本质的差别，完全不能等同。相当一部分学生在这个的地方出现上述疑惑，主要是因为对能量的定义理解不够准确，以及对运动的相对性和温度概念的理解不够完全所导致的。
笔者认为，要解开学生对于机械能和内能的疑惑，必须回到八年级所学内容中：（1）第五章物体的运动。关于运动的知识中，学生学习过运动的相对性，知道物体的运动是绝对的，而静止是相对的。（2）第二章物态变化。关于温度的规定，温度是表示物体冷热程度的物理量，规定冰水混合物的温度为零度。
我们可以这样来分析学生的疑惑：物体的机械能可能为零，机械能不是一定存在的。仔细研究机械能的概念，我们知道，它包括了动能、重力势能和弹性势能。下面我们从三个方面来分析：（1）在学习运动的知识时，我们身边所有物体都是在运动的，包括我们地球本身都是运动的，也就是说任何物体的运动速度肯定大于零，但如果选择一个参照物来研究，比如选择地面为参照物，以地面为标准，那在我们身边有许多物体是静止的，那速度即为零。物体由于运动而具有的能量叫做动能。那么质量为m 的物体运动速度为v时所具有的动能为:Ek=1/2mv2。（2）在研究运动时选择了某个特定参照物的情况下，物体的速度可能为零，既然速度可以为零，那么无论这个物体的质量多大，动能都可能为零。
在学习地理时，我们都知道，海拔是表示物体位置高低的标准，海平面为海拔零，高于海平面的位置海拔为正数，而低于海平面的位置海拔为负数，但不能说和海平面相同的位置就是没有高度。在这个比较中，我们只是以海平面的位置为一个参照的标准，通过与这个位置的比较来表示位置的高低。（3）我们继续来看看重力势能，在重力势能的定义描述中，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，质量为m的物体被举高到h位置时所具有的重力势能为:Epg=mgh。
在这个概念中“被举高”是指相对于所处位置的地面高度而言，如果物体就在这个地面的位置，那就没有被举高，即此时高度h为零，如果物体的位置高于所处位置的地面，那高度h就大于零。那这样一分析，物体的重力势能也是有可能为零的。
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。若物体是刚性的则没有弹性势能。
综上所述，在确定运动的参照物的情况下，机械能是可能为零的，但机械能为零是不是等同于物体没有能量吗？我们来思考这样一个问题：
如图在光滑地面A处有一个物体A，静止在地面上，物体A的质量为m，在光滑地面B处有一个物体B，距离地面的高度为H，物体B的质量也为m，静止放在半空中。按照物理学对于动能的定义，物体A和物体B由于都是静止的，那么都没有动能，按照重力势能的定义，物体A是在A处的地面上，所以它的重力势能也为零，但物体B由于它的位置是高于它所处位置的地面，在B处是被举高到H的高度处，那么它的重力势能是不为零的，它的重力势能应该是mgH。但实际上我们都知道物体A的能量是比物体B的能量大的，我们只要将物体A沿光滑地面平移到B处，我们都知道在平移过程中是没有对物体A做功的，也就是说没有增加物体A的能量，此时它相对于B处的地面高度要比物体B高，它的能量当然也比物体B要大。
通过以上分析，物体A的机械能只是相对于所处位置的地面而言“为零”，但不代表没有能量，物体B的机械能相对于它所处位置的地面而言“大于零”，但能量却小于物体A。所以笔者认为，在一定的条件前提下机械能可以“为零”，只是相对与选择的参照标准而言，并不是“没有”能量。
学生的第二点疑惑：任何物体都具有内能，物体的内能为零，不可能没有内能。对照教材中对于内能的定义：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
显然，从内能的概念来分析，内能是微观分子所具有的能量，是一种描述分子具有的状态能量，与物体宏观的运动情况没有直接关系。所以学生直接观察物体的运动状态是无法知道内能大小的，只能通过物体温度的高低来反应出分子运动的剧烈程度，从而知道分子动能的大小。
我们回到八年级物理中的第二章，关于温度的概念，我们可以知道温度是表示物体冷热程度的物理量，其中规定冰水混合物的温度为零度。从这个规定中可以看出，零度的温度不是没有温度，而恰恰相反，是有温度的，而且是很具体的冰水混合物的温度，这个温度只是作为衡量温度高低的一个参照标准，比冰水混合物高的温度称为零上温度，比如标准气压下的沸水温度为100℃，表示它的温度比冰水混合物温度高100度。而比冰水混合物温度低的温度称为零下温度，如一个冰块的温度为-8℃，表示它的温度是比冰水混合物温度低8度。
通过以上的分析，我们明显可以看出，冰水混合物的温度虽然为零，但水分子和冰分子在这个温度下仍然是运动的，只是比零上的温度时水分子运动缓慢一些而已，因此内能比较小，但绝不“为零”。物体的温度越高，它的内能越大，物体的温度越低，它的内能越小，但总是大于零的，因为所有的分子都是处于永不停息的无规则运动中的。
通过这个问题，笔者认为要解决学生的疑惑，我们应加强学生对物理概念的理解。学生掌握物理概念有一个发展过程，在教学中要根据学生的特点，从实际出发把握教材，并结合生活，深入研究每个概念的深度和广度，帮助学生理解每个物理概念的内涵和外延，从而达到提高学生思维能力的目的，更好地完成中学物理教学。
关键词：物理;能量;“零”与“没有”
中图分类号：G421 文献标识码：A
文章编号：1992-7711（2012）16-090-1
在物理学中，“零”和“没有”有着本质的差别，完全不能等同。相当一部分学生在这个的地方出现上述疑惑，主要是因为对能量的定义理解不够准确，以及对运动的相对性和温度概念的理解不够完全所导致的。
笔者认为，要解开学生对于机械能和内能的疑惑，必须回到八年级所学内容中：（1）第五章物体的运动。关于运动的知识中，学生学习过运动的相对性，知道物体的运动是绝对的，而静止是相对的。（2）第二章物态变化。关于温度的规定，温度是表示物体冷热程度的物理量，规定冰水混合物的温度为零度。
我们可以这样来分析学生的疑惑：物体的机械能可能为零，机械能不是一定存在的。仔细研究机械能的概念，我们知道，它包括了动能、重力势能和弹性势能。下面我们从三个方面来分析：（1）在学习运动的知识时，我们身边所有物体都是在运动的，包括我们地球本身都是运动的，也就是说任何物体的运动速度肯定大于零，但如果选择一个参照物来研究，比如选择地面为参照物，以地面为标准，那在我们身边有许多物体是静止的，那速度即为零。物体由于运动而具有的能量叫做动能。那么质量为m 的物体运动速度为v时所具有的动能为:Ek=1/2mv2。（2）在研究运动时选择了某个特定参照物的情况下，物体的速度可能为零，既然速度可以为零，那么无论这个物体的质量多大，动能都可能为零。
在学习地理时，我们都知道，海拔是表示物体位置高低的标准，海平面为海拔零，高于海平面的位置海拔为正数，而低于海平面的位置海拔为负数，但不能说和海平面相同的位置就是没有高度。在这个比较中，我们只是以海平面的位置为一个参照的标准，通过与这个位置的比较来表示位置的高低。（3）我们继续来看看重力势能，在重力势能的定义描述中，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，质量为m的物体被举高到h位置时所具有的重力势能为:Epg=mgh。
在这个概念中“被举高”是指相对于所处位置的地面高度而言，如果物体就在这个地面的位置，那就没有被举高，即此时高度h为零，如果物体的位置高于所处位置的地面，那高度h就大于零。那这样一分析，物体的重力势能也是有可能为零的。
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。若物体是刚性的则没有弹性势能。
综上所述，在确定运动的参照物的情况下，机械能是可能为零的，但机械能为零是不是等同于物体没有能量吗？我们来思考这样一个问题：
如图在光滑地面A处有一个物体A，静止在地面上，物体A的质量为m，在光滑地面B处有一个物体B，距离地面的高度为H，物体B的质量也为m，静止放在半空中。按照物理学对于动能的定义，物体A和物体B由于都是静止的，那么都没有动能，按照重力势能的定义，物体A是在A处的地面上，所以它的重力势能也为零，但物体B由于它的位置是高于它所处位置的地面，在B处是被举高到H的高度处，那么它的重力势能是不为零的，它的重力势能应该是mgH。但实际上我们都知道物体A的能量是比物体B的能量大的，我们只要将物体A沿光滑地面平移到B处，我们都知道在平移过程中是没有对物体A做功的，也就是说没有增加物体A的能量，此时它相对于B处的地面高度要比物体B高，它的能量当然也比物体B要大。
通过以上分析，物体A的机械能只是相对于所处位置的地面而言“为零”，但不代表没有能量，物体B的机械能相对于它所处位置的地面而言“大于零”，但能量却小于物体A。所以笔者认为，在一定的条件前提下机械能可以“为零”，只是相对与选择的参照标准而言，并不是“没有”能量。
学生的第二点疑惑：任何物体都具有内能，物体的内能为零，不可能没有内能。对照教材中对于内能的定义：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
显然，从内能的概念来分析，内能是微观分子所具有的能量，是一种描述分子具有的状态能量，与物体宏观的运动情况没有直接关系。所以学生直接观察物体的运动状态是无法知道内能大小的，只能通过物体温度的高低来反应出分子运动的剧烈程度，从而知道分子动能的大小。
我们回到八年级物理中的第二章，关于温度的概念，我们可以知道温度是表示物体冷热程度的物理量，其中规定冰水混合物的温度为零度。从这个规定中可以看出，零度的温度不是没有温度，而恰恰相反，是有温度的，而且是很具体的冰水混合物的温度，这个温度只是作为衡量温度高低的一个参照标准，比冰水混合物高的温度称为零上温度，比如标准气压下的沸水温度为100℃，表示它的温度比冰水混合物温度高100度。而比冰水混合物温度低的温度称为零下温度，如一个冰块的温度为-8℃，表示它的温度是比冰水混合物温度低8度。
通过以上的分析，我们明显可以看出，冰水混合物的温度虽然为零，但水分子和冰分子在这个温度下仍然是运动的，只是比零上的温度时水分子运动缓慢一些而已，因此内能比较小，但绝不“为零”。物体的温度越高，它的内能越大，物体的温度越低，它的内能越小，但总是大于零的，因为所有的分子都是处于永不停息的无规则运动中的。
通过这个问题，笔者认为要解决学生的疑惑，我们应加强学生对物理概念的理解。学生掌握物理概念有一个发展过程，在教学中要根据学生的特点，从实际出发把握教材，并结合生活，深入研究每个概念的深度和广度，帮助学生理解每个物理概念的内涵和外延，从而达到提高学生思维能力的目的，更好地完成中学物理教学。