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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(yùn)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(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時有慣性，而運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時起作用”，而“在物體運(yùn)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(yùn)動一段距離才能停下來”這一實例，指出“對運(yùn)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(yùn)動物體要保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)（因而力圖反抗速度減小）的性質(zhì)表現(xiàn)；再以汽車出發(fā)時即使加大油門使?fàn)恳艽�，也不可能立刻開得很快為例闡明“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(yùn)動狀態(tài)不變的一種“惰性”，即使物體受到外力作用，運(yùn)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(yùn)動的問題，是一條運(yùn)動定律，它指出了“物體保持勻速直線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，但物體力圖保持原有運(yùn)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(yùn)動”，“水平道路上運(yùn)動著的汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后還要向前運(yùn)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(yùn)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(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)；力作用則是改變物體的運(yùn)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，物體便不能再保持原來的速度，運(yùn)動狀態(tài)就發(fā)生了變化．物體的慣性和外力作用這一對矛盾的對立統(tǒng)一，形成了宏觀物體的形形色色的各種復(fù)雜的運(yùn)動．如果沒有外力，物體也就沒有復(fù)雜多樣的運(yùn)動形式；如果沒有慣性，物體的運(yùn)動狀態(tài)改變不需要力的作用．只有當(dāng)我們理解了慣性與外力作用的辨證關(guān)系，就不難解釋慣性現(xiàn)象．例如“錘子松了，把錘把的一端在物體上撞幾下，錘頭就能緊套在錘柄上”這是因為錘與柄原來都向下運(yùn)動，柄撞在物體上受到阻力作用，改變了它的運(yùn)動狀態(tài)，就停止了運(yùn)動，錘頭沒受阻力仍保持原來運(yùn)動狀態(tài)，繼續(xù)向下運(yùn)動，這樣錘頭就緊套在錘柄上了． ５．“慣性”與“速度”的區(qū)別．學(xué)生往往把慣性大小跟速度大小混為一談，他們往往根據(jù)“汽車行駛得越快，剎車越困難”一類現(xiàn)象認(rèn)為：“汽車行駛越快，其慣性越大”．對于初中學(xué)生，慣性的大小與物體速度大小的區(qū)別，限于知識面，很難講深講透，但要提醒學(xué)生注意，慣性大小與物體運(yùn)動的快慢無關(guān)．運(yùn)動快的汽車難剎車是因阻力大小有限，如果增大阻力，它也會很快停下來． 綜上所述，教師只有在講清了以上幾個問題，學(xué)生才能真正理解慣性的內(nèi)函，應(yīng)用慣性解題才不會誤入歧途．
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