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1、“惯性概念”一课教学应注意的问题 物理概念是中学物理基础知识最重要的内容。“惯性”一节的教学是初二物理的难点,学生往往死记硬背惯性概念,可一接触到实际问题,就犯经验性错误。因此,在教学中应引导学生通过感性认识、分析比较概括与推理等积极的思维活动,从中抽象出事物的特征,突出本质,领会含义,理解物理概念,为此,在教学中须注意下面几点。 一、物体不受外力作用仍能保持原来运动状态 静止的物体不受别的物体的作用将永远保持静止状态,学生是容易理解的。运动的物体是难点,需要注意。惯性是物体的固有属性,不论宏大物体,还是微小粒子,不论固体、液体、气体,不论静止物体,还是运动物体,不论物体在地球上,还是在月球上
2、。一切物体在任何时刻,任何情况下都具有惯性。这一点应讲深讲透,教师应抓住概念中的关键字“一切物体都有的性质”反复讲授,引导学生讨论,理解概念本身含义。从运动着的物体(足球、自行车、汽车等)当外力停止作用后还能运动的感性认识出发,逐个进行分析,然后加以综合就可以得出:运动着的物体在不受外力作用仍能保持原来运动状态,从而初步认识到:“外力使物体产生和维持一定速度的运动”是一种错误的观念。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”。这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就
3、紧套在锤柄上了。 二、物体运动速度的变化是受到了其他物体作用的缘故 教科书上的小车在BC平板上滑动的实验,说明小车在BC平板上运动的速度的减小是由于平板对他的阻碍作用引起的,在这里突出了物体运动速度的变化是受到了其他物体作用的缘故这一本质联系,而放弃那种物体不受其他物体作用速度会自然减小的习惯看法。再结合“在水平路面上行驶的汽车或火车,关掉发动机后,运行速度越来越慢,是由于受到阻力的作用。”这一实例,指出物体运动速度的变化是受到了其他物体作用的缘故。再以汽车出发时加大油门使牵引力增大,才能启动为例,阐明“对静止物体要想改变状态要有外力作用,也正是静止的物体要保持静止状态的性质表现。”然后根据这
4、两方面的表现,对照概念,使学生明确惯性是物体具有保持原有运动状态不变的一种“惰性”,即使物体受到外力作用,运动状态改变了,但它的“惰性”还是存在,因此,惯性不会消灭,是物体本身具有的。 三、物体不受其他物体的作用将保持匀速直线运动 小车在BC平板上滑动的实验的基础上,如果运用科学的想象和推理的方法,可以设想;如果平板BC绝对光滑,即小车不受任何阻碍作用,则它将保持匀速直线运动不变。这里突出了物体不受其他物体的作用将保持匀速直线运动这一本质的联系。学生往往把牛顿第一定律的内容当做惯性概念,他们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性。为了纠正这种错误,除了使学生能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容,
5、还应该使学生知道它们的区别:惯性是一切物体固有本性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态。 四、惯性、力、速度 教学实践证明,要使学生掌握“惯性”的概念和“惯性定律”,其关键在于要使学生认识“物体在不受外力作用将保持
6、运动状态”这一本质,而这一本质却被许多非本质的联系所掩盖,如:“外力停止,运动的物体就停止了”,而且这一非本质的联系在中学生头脑中是相当的顽固。再如“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等错误观念。为了纠正这种错误,可结合力的概念,要引导学生去寻找已不存在的施力物体,再引导学生分析惯性与力的区别。学生往往把惯性大小跟速度大小混为一谈,他们往往根据“汽车行驶得越快,刹车越困难”一类现象认为:“汽车行驶越快,其惯性越大”。对于初中学生,另外,还要让学生区别惯性的大小与物体速度大小,虽因限于知识面,很难讲深讲透,但要提醒学生注意,惯性大小与物体运动的快慢无关。运动快的汽车难刹车是因阻力大小有限,如果增大阻力,它也会很快停下来。 综上所述,教师只有在讲清了以上几个问题,学生才能真正理解惯性的内涵,应用惯性解题才不会出现错误。