慣性”教學(xué)中應(yīng)注意講清的幾個問題
慣性”教學(xué)中應(yīng)注意講清的幾個問題湖南隆回縣教研室 李社元
“慣性”一節(jié)的教學(xué)歷來是初二物理的難點,學(xué)生把概念背得滾瓜爛熟,一接觸到實際問題,就犯經(jīng)驗性錯誤,為使學(xué)生正確理解慣性概念,在教學(xué)中必須講清下面幾點.
1.“慣性”的本質(zhì).慣性是物體的固有屬性,不論宏大物體,還是微小粒子,不論固體、液體、氣體,不論靜止物體,還是運動物體,不論物體在地球上,還是在月球上.一切物體在任何時刻,任何情況下都具有慣性.這一點應(yīng)講深講透,教師應(yīng)抓住概念中的關(guān)鍵字“一切物體都有……的性質(zhì)”,反復(fù)講授,引導(dǎo)學(xué)生討論,理解概念本身含義.教師應(yīng)在下列方面講清其內(nèi)涵.慣性是物體的固有屬性,既然是固有性質(zhì),就不能說物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時有慣性,而運動狀態(tài)改變或所受合外力不為零時就沒有慣性,也不能說慣性“僅在物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時起作用”,而“在物體運動狀態(tài)改變或所受合外力不為零時不起作用”.再結(jié)合“行駛中的汽車或火車,由于慣性,不能立刻停止,即使緊急剎車,也要向前運動一段距離才能停下來”這一實例,指出“對運動物體即使加上很大的阻力,要使它停下來仍需一段時間”,正是運動物體要保持勻速直線運動狀態(tài)(因而力圖反抗速度減。┑男再|(zhì)表現(xiàn);再以汽車出發(fā)時即使加大油門使?fàn)恳艽螅膊豢赡芰⒖涕_得很快為例闡明“對靜止物體即使加上很大的推動力,要使它達(dá)到某一速度仍需一段時間”也正是靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài)(因而力圖反抗速度增大)的性質(zhì)表現(xiàn).然后根據(jù)這兩方面的表現(xiàn),對照概念,使學(xué)生明確慣性是物體具有保持原有運動狀態(tài)不變的一種“惰性”,即使物體受到外力作用,運動狀態(tài)改變了,但它的“惰性”還是存在,因此慣性不會消滅,是物體本身具有的.
2.“慣性”與“第一定律”的區(qū)別.學(xué)生往往把牛頓第一定律的內(nèi)容當(dāng)做慣性概念,即“慣性”與“慣性定律”混為一談.這也正是他們認(rèn)為物體只有在不受外力作用時才有慣性.為了糾正這種錯誤,除了使學(xué)生能準(zhǔn)確地敘述慣性和牛頓第一定律的內(nèi)容,還應(yīng)該使學(xué)生知道它們的區(qū)別:慣性是一切物體固有的屬性,是不依外界(作用力)條件而改變,它始終伴隨物體而存在.牛頓第一定律則是研究物體在不受外力作用時如何運動的問題,是一條運動定律,它指出了“物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的原因.而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的特性;兩者完全不同.為何牛頓第一定律又叫慣性定律,是因為定律中所描述的現(xiàn)象是物體的慣性的一個方面的表現(xiàn),當(dāng)物體受到外力作用(合外力不為零)時,物體不可能保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),但物體力圖保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)(慣性)仍頑強(qiáng)地表現(xiàn)出來.
3.“慣性”與“力”的區(qū)別.學(xué)生往往把“慣性”當(dāng)做力,認(rèn)為“子彈離開槍口后還會繼續(xù)向前運動”,“水平道路上運動著的汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后還要向前運動”這些都是“慣性”這個力作用的結(jié)果等.為了糾正這種錯誤,可結(jié)合力的概念,要求學(xué)生去尋找施力物體,讓他們碰壁,再引導(dǎo)學(xué)生分析慣性與力的區(qū)別:①物理意義不同;慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì);而力是指物體對物體的作用.慣性是物體本身的屬性,始終具有這種性質(zhì),它與外界條件無關(guān);力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時才有,離開了物體就無所謂力.②構(gòu)成的要素不同:慣性只有大小,沒有方向和作用點,而大小也沒有具體數(shù)值,無單位;力是由大孝方向和作用點三要素構(gòu)成,它的大小有具體的數(shù)值,單位是牛.③慣性是保持物體運動狀態(tài)不變的性質(zhì);力作用則是改變物體的運動狀態(tài).
4.“物體慣性”與“外力作用”的辨證關(guān)系.物體原來具有某個速度,物體慣性則力圖使其繼續(xù)保持這一速度,但力圖保持與能否保持則是不同的.當(dāng)物體受到合外力為零時,物體可保持這個速度,當(dāng)物體所受合外力不為零時,物體便不能再保持
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