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,看的是這里用不用、怎么用,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。
“你叫什么名字?”
“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臺,每個人都要上來掂量掂量,競爭更是無處不在。
張建國轉身走回講臺,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,腳下那種向后滑的力,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,該怎么分解?它和重力、支持力,又是什么關系?”
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‘是什么’想到‘為什么’,再想到‘怎么變’。腦子里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。
她能感覺到后背滲出細密的汗,但更多的是一種興奮。
她走上講臺,從張建國手里接過粉筆。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并重組。
勻速意味著合力為零。這是牛頓第一定律,是初中就學過的,但在這里,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;另一個分力垂直于斜面,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。
粉筆終于落向黑板。
她做的第一件事,是在重力G的箭頭上,輕輕畫了一條平行于斜面的虛線,和一條垂直于斜面的虛線。
“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,和垂直于斜面的分力G2。”
然后,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,和垂直于斜面的分力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,畫了一個垂直于斜面向上的箭頭,標上“N”。
“支持力,垂直于斜面向上。”
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。”
“垂直于斜面方向:N+ F2= G2。”
寫完后,她退后半步,看著自己的圖示和等式。清晰,簡潔,每一步都踩在“為什么”上。
教室里鴉雀無聲。
張建國一直抱著手臂,靠在講臺邊看著。鏡片后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”。
“為什么是等于?”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。
“你怎么知道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?這個垂直于斜面的分力,有什么后果?”
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不再等于G2,而是等于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,力的方向在腦子里打架。
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:
“垂直于斜面方向:N+ F2= G2…不對,力的方向……是N= G2+ F2?還是……”
她再次陷入混亂。
垂直于斜面的力有三個: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?”他的聲音依然干澀,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‘支持力等于壓力’。高中,我要你們知道,支持力到底等于什么,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,它垂直于斜面,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,等于重力垂直分力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。但你卡在了最后一步,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,手心里全是冷汗,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,把她腦子里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“對誰干什么”的理解。
張建國走回講臺,目光再次掃過全班,最后掠過李雪梅。
“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么錯,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‘看見什么背什么’的東西。在這里,每一個力,你都要問自己三個問題:誰給的?給誰的?想讓它干嘛?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,沒有人再懷疑什么,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,腦子里有東西。
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第27章 學會思考
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