倪明
江苏省农业科学研究院 210001
内容提示：
中学物理的 力学教学 实质是对常见的力现象 作科学的说明（包括实验的配合）。然而从来对‘力科学’的关键用词 缺乏创新 以适应教学的需要（只是使用‘某个力’或‘某某力’的含混用词，可能和最早时期的翻译有关），以至在中学的 普及力学知识过程中，总是出现 让初学者‘误解’的问题。因此改进教材中重要的用词，对提高教学效率，传播科学知识是有积极意义的。（诚然 在学懂之后，‘含混的用词’也不会让人在心里含混。）
关键词：‘力系统’；‘力对’；‘相拉’和‘相推’；‘方面力’。
正文：
在课本里 有牛顿三大运动定律是基本的，重要的内容。在此 就这个内容的专题 提出一点改进‘名称’的意见，提出的‘新名称’如下：
一、‘力系统’的名称，其表达的概念内涵：两个或两个以上的‘物体互相作用’的力现象。 理由：‘物体之间互相作用’是一种系统，分析‘力现象’不要脱离力的系统，对初学者来说，从‘力系统’解释‘力现象’是打坚实基础的过程。（详见 三个例题解说）。
二、‘力对’的名称，表达的概念内涵：牛顿第三运动定律的内容，‘作用力和反作用力’的简称——是‘力系统’的核心要素，一个力系统至少有一个力对。 理由：突出‘作用力和反作用力’一定成对产生，表达简捷，在解释‘力系统’现象时 这名称必须使用 并且使用频次很高。（见例题解说）。
三、‘相拉’和‘相推’的名称，内涵：表达‘力对’分出的的两大类，在使用‘力对’名称时，必不可少的名称，两类中必居其一类。（见例题）
四、‘方面力’的名称，内涵：既然是力对，就有力对的一方面的力，即作用于物体的一方面（实际上 力的作用直线有‘正截面’）。 这样就把‘一个力’或‘某某力’的含混称呼 明显区分开，这有利于让初学者尽快建立起‘科学观念’，减少犯错。
当初牛顿把‘正反作用力’的内容 作为定律提出来，还不是因为世界上许多人对‘力’从来没有‘正反作用力’和其‘一个方面的力’的概念区分——由于没有把‘力’理解成‘有方向的’作用，于是把‘两个物体相撞’和‘我用力拉车’等等力现象 ‘无分析’地看成‘一个力’；反过来 也把一方面的力代替‘力对’。 一向有中学生混淆平衡力和正反作用力的概念，也是出于这种思维习惯。 ‘力对’和‘方面力’的名称区分，可以让初学者很快建立起‘科学观念’的习惯思维（“语言是思维的直接反映。”）——这对减少老师給学生‘纠错’的负担是有作用的。（自然，‘某某力’就成为‘力对和方面力’的共同的泛称。）
五、‘力平衡’的名称，内涵：力系统里的物体 可有两种状态：平衡和不平衡。）平衡的物体 维持原有的状态 如：物体相对静止，或‘原有的运动状态’不发生改变（遵守‘牛顿第一运动定律’）。 物体平衡的条件是：受到来自两方面的力，它们‘大小相等，方向相反，作用在一条直线上。’即两方面的力的作用效应 互相抵消——课本里此前还介绍过：“力的三个要素：1、有在物体上的作用点，2、有方向性，3，有计量的大小”。
（文中是专指‘二个方面力的平衡’，来说明力平衡的原理。实际中可有多个方面的，复杂的力系平衡。）
不平衡时就是：‘没有被抵消部分’的‘方面力’ 表现为 如课本里所说的：“力是 使物体‘在一个方向上’改变速度的原因。”（包括‘使物体的运动转变方向’。）；“力是使物体‘发生形变过程’的原因。”（包括‘塑性形变，弹性形变，和断裂’的过程。）‘物体的运动速度’发生改变 遵守‘牛顿第二运动定律’。
六、不用‘平衡力’的名称，而用‘方面力’代替，申明如下：
由于系统内可有‘是否平衡’两种‘力现象’的既成事实，而‘是否平衡’的原理也是既定讲明的，需要解说的是 指出 在‘是否平衡’时 系统里的各特定物体‘怎样受力’的特定情况，所以 不用‘平衡力’的名称和‘多少个力’的称呼，而用‘方面力’名称——无论物体是否在力平衡中都通用；而解说物体平衡 本来就必需交待‘是否符合平衡条件’——无需‘平衡力’这个名称。（见三个例题解说）
不用‘平衡力’名称的理由 还在于：作为基础教育，名称要能够表达基本概念的内涵本质，平衡状态是‘力系统’的一时状态，因而是力系统的非本质状态，因此词意不表达力系统的本质，在力系统里的一个专用名词概念 不和力系统概念内涵本质保持一致，是不合理的——这些都是使初学者容易混淆概念的原因！
方面力的名称和平衡力的名称比较：
‘方面力’名称意思：其表达的概念内涵 与‘正反作用力’以及‘力系统’的概念有一致性，即符合一般语言表达所要求的逻辑规律之一：‘前后无矛盾性’，同时 方面力与力对（正反作用力）的区分也是很明确的——这两条是 使初学者容易领会的理由。
‘平衡力’名称表达：在力系统里使一个物体平衡的‘一组方面力’，但是 在系统处于相对平衡状态时，可能所有的‘力对’都是在构成平衡，‘平衡力’名称没有起到 明显区分概念的功用。
总之 在基础教育阶段里 需要教‘力平衡’的概念内涵，但是使用‘平衡力’这种‘专科学习’里的名称 不当于学生理解‘力本性’的规律，并且也无需使用！
将以上各‘新名称’ 使用到后面的例题中，其优越性得到验明——对‘力现象’的解说，准确，完整，简捷，使解说方法得到全新的改变。
（改革名词涉及历史沿革，可在新改书本里专门注释。）
例一‘一个物体放在地面上’的力系统：
一个‘宏观的物体’放在地面上，是‘一个物体和地球’的力系统。
通常人们把‘物体的重力’等同于它底下受到的压力，因为‘重力与压力’都是方向朝下，大小一样的，其实科学区分 这是分别作用在物体和地面上的两种方面力。
在物体的底面 受到地球吸引此物体的重力，同时‘与物体底面相对的这块地面’也有‘物体吸引地球’的引力，这是‘万有引力’的力对，也是分别作用在物体和地球的两个‘方面力’。 同时在这块地方，物体底面受到地面的支撑力，而‘与物体相对的地面’也受到物体底面的压力，这是‘物体和地球’表面互相接触的‘力对’，同时也是双方另两个‘方面力’的作用。
‘表面接触力对’是应付‘引力对’而产生的，所以它们全都是在同一垂直线上，大小相等，方向对应反向的；由于在物体和地球之间‘引力对’是‘相拉’的力对，‘表面接触力对’是‘相推’的力对，所以这个力系统 全体相对平衡。
此系统的平衡 也可以这样表述：物体因为受到‘重力和支撑力两个方面力’的作用而平衡，‘物体下的地面’因为受到‘物体对地球的引力和物体的压力’而平衡，因为它们全都是在同一垂直线上，大小相等，方向对应反向的。
在这个最简单的平衡系统里，至少有两个物体，两副力对，四个方面力的作用。
不平衡：如果系统里 物体和地球之间没有‘表面接触力对’的作用，物体就表现为 “重力加速度”的下落运动；这时系统里的地球只受一方面力的作用 所以物体和地球共同‘相对不平衡’。系统里只有一副力对 不可能平衡。
例二‘拔河比赛’的力系统。
在系统里 两队人的手 各与绳子的‘静摩擦力对’ 是相拉的，因而绳子两边受到对拉的‘方面力’作用，‘绳子’象征一条‘对拉’的作用直线。
两队人的脚 各与地面的‘静摩擦力对’ 是相推的‘力对’，因而‘拔河的地面’的两边 受到对推的‘方面力’的作用，在‘站队的地面’包含一条‘方面力’的作用直线。
每一边的人，在‘人’的同一边 手受到绳子的‘拉’，脚受到地面的‘推’，这‘一拉一推’作用于人体，而人体内的‘主动力源（肌肉产生的力量）’产生的反向‘力偶 一拉一推’，表现为‘手拉绳’和‘脚蹬地面’，形成‘力偶矩’。（人体内的主动力源在人体内 产生‘相拉或相推’的力对，在两端的肢体输出，产生两端的肢体与物体之间的力对——‘相拉或相推’或‘一拉一推的力偶’。）
假设 两队人的各自的全体质量 相等，两队各边的与地面的‘静摩擦力极限’一样。如果两队力量相持，这时系统内两边‘相拉的力对’与‘相推的力对’正好抵制，则全系统相对平衡。‘正好相抵’的两副力对，是一个力系统‘自体平衡’的决定条件。
不平衡：如果其中甲队的‘主动力源’力偶增大，则系统内 所有的‘力对’必然都相等地增大，不过 其中‘增加部分’的力偶 表现为：使‘两队人体的质量’整体开始向甲方移动，移动方向正是甲队‘主动力源’力偶的方向。这时‘力系统’全体相对不平衡。
人体内的力偶 作用于自己身体的质量，产生‘力偶矩’，同时通过‘绳子和地面’传达到对方 作用于对方人体的质量；同时 对方亦如此。
（此例题 最好画‘意象’符的示意图 以表示物体互相的位置关系和作用力关系。 画示意图 也属于略带形象的 抽象的数学表达方法，在物理学里使用‘数学方法’的形式是多样的，如力的‘平行四边形法则’，表达定律的‘代数式’，物理‘函数图像’等等。说到底‘文字表述’和‘数学表达’都是为了表达‘思维’的，它们各有特点而已。）
例三 在‘匀速行驶的汽车’的力系统里 只有‘汽车’单独平衡。
在‘驾驶汽车’的力系统里有物体：汽车，路面，路面上的空气。
汽车开动起来以后，当车速增加到一定程度，空气对汽车的‘冲撞阻力’显著加大，空气阻力随着车速增加而增加 直到发动机的供油不再增加，不再提高车速 而维持供油现状，此时‘速度仪表’指示汽车维持的车速，汽车作匀速直线行驶，处于平衡。
发动机动力使汽车运动 还需要车轮轮缘和路面之间的‘摩擦力对’。‘路面对轮缘’的‘方面力’的作用 推动汽车运动，而路面受‘轮缘对路面’的单方面的力作用，所以系统里的‘路面’可看作不平衡。
汽车迎面的空气 对路面没有作用，这部分空气受到汽车的冲撞，空气分子群体的‘平均动能’增加，所以也不是平衡的。
例二和例三 表明，在力系统里 一个‘受平衡的物体’，如果受到的是 两边方面力的‘对拉’，则反映 两边方面力所属的‘力对’是‘相拉’的，反之，是‘相推’的，可见所谓‘平衡力’（二力平衡）和‘正反作用力’（力对）不过是‘力本性的不同表现形式’。（多个方面力的平衡的根本道理亦如此。）
三个例子说明： 在人类认识的‘宏观世界’里，一切事情都在地球上发生和进行，因此‘地表面’往往是建起力系统的‘决定要件’。
三个例子的解说都符合实际，说明 科学理论是根据足够的事实和实验，总结出来的。
作者简介：
倪明（1949-） 男，大专， 江苏省农业科学研究院 离退休处，职务 退休