慣性教學中應注意的幾個問題論文
時間:2022-08-04 04:38:00
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“慣性”一節的教學歷來是初二物理的難點,學生把概念背得滾瓜爛熟,一接觸到實際問題,就犯經驗性錯誤,為使學生正確理解慣性概念,在教學中必須講清下面幾點.
1.“慣性”的本質.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.這一點應講深講透,教師應抓住概念中的關鍵字“一切物體都有……的性質”,反復講授,引導學生討論,理解概念本身含義.教師應在下列方面講清其內涵.慣性是物體的固有屬性,既然是固有性質,就不能說物體處于勻速直線運動狀態或靜止狀態時有慣性,而運動狀態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或靜止狀態時起作用”,而“在物體運動狀態改變或所受合外力不為零時不起作用”.再結合“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(因而力圖反抗速度減小)的性質表現;再以汽車出發時即使加大油門使牽引力很大,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,要使它達到某一速度仍需一段時間”也正是靜止的物體要保持靜止狀態(因而力圖反抗速度增大)的性質表現.然后根據這兩方面的表現,對照概念,使學生明確慣性是物體具有保持原有運動狀態不變的一種“惰性”,即使物體受到外力作用,運動狀態改變了,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”的區別.學生往往把牛頓第一定律的內容當做慣性概念,即“慣性”與“慣性定律”混為一談.這也正是他們認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,除了使學生能準確地敘述慣性和牛頓第一定律的內容,還應該使學生知道它們的區別: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或靜止狀態”的原因.而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態”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象是物體的慣性的一個方面的表現,當物體受到外力作用(合外力不為零)時,物體不可能保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,但物體力圖保持原有運動狀態不變的性質(慣性)仍頑強地表現出來.
3.“慣性”與“力”的區別.學生往往把“慣性”當做力,認為“子彈離開槍口后還會繼續向前運動”,“水平道路上運動著的汽車關閉發動機后還要向前運動”這些都是“慣性”這個力作用的結果等.為了糾正這種錯誤,可結合力的概念,要求學生去尋找施力物體,讓他們碰壁,再引導學生分析慣性與力的區別:①物理意義不同;慣性是指物體具有保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質;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,它與外界條件無關;力則只有物體與物體發生相互作用時才有,離開了物體就無所謂力.②構成的要素不同:慣性只有大小,沒有方向和作用點,而大小也沒有具體數值,無單位;力是由大孝方向和作用點三要素構成,它的大小有具體的數值,單位是牛.③慣性是保持物體運動狀態不變的性質;力作用則是改變物體的運動狀態.
4.“物體慣性”與“外力作用”的辨證關系.物體原來具有某個速度,物體慣性則力圖使其繼續保持這一速度,但力圖保持與能否保持則是不同的.當物體受到合外力為零時,物體可保持這個速度,當物體所受合外力不為零時,物體便不能再保持原來的速度,運動狀態就發生了變化.物體的慣性和外力作用這一對矛盾的對立統一,形成了宏觀物體的形形色色的各種復雜的運動.如果沒有外力,物體也就沒有復雜多樣的運動形式;如果沒有慣性,物體的運動狀態改變不需要力的作用.只有當我們理解了慣性與外力作用的辨證關系,就不難解釋慣性現象.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動,柄撞在物體上受到阻力作用,改變了它的運動狀態,就停止了運動,錘頭沒受阻力仍保持原來運動狀態,繼續向下運動,這樣錘頭就緊套在錘柄上了.
5.“慣性”與“速度”的區別.學生往往把慣性大小跟速度大小混為一談,他們往往根據“汽車行駛得越快,剎車越困難”一類現象認為:“汽車行駛越快,其慣性越大”.對于初中學生,慣性的大小與物體速度大小的區別,限于知識面,很難講深講透,但要提醒學生注意,慣性大小與物體運動的快慢無關.運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,學生才能真正理解慣性的內函,應用慣性解題才不會誤入歧途.
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