论文部分内容阅读
【摘要】明确惯性概念，理解惯性现象，既是学习运动和力的关系乃至整个力学的基础，又是培养学生理论联系实际的重要途径。
【关键词】惯性；教学；体会
一个物理概念的形成，既要明确建立概念的必要性，又要排除生活“经验”所造成的误解，在此基础上抓住正确理解概念的要点，才能学好概念，运用好概念。惯性是运动和力的关系知识中的一个重要概念，又与实践知识紧密相联。明确惯性概念，理解惯性现象，既是学习运动和力的关系乃至整个力学的基础，又是培养学生理论联系实际的重要途径。惯性是一个抽象的科学概念，在教学中还应重视发展学生的抽象思维能力，开发学生的智力。惯性虽然众所周知，但学生往往不能正确理解，因此不能正确解释一些惯性现象，学生把概念背得滚瓜烂熟，一接触到实际问题，就犯经验性错误。为使学生正确理解惯性概念，在教学中必须讲清下面几点。
1 “惯性”的意义 一切物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的这种性质叫惯性。“一切物体”都具有惯性，不是指某一个物体，也不是我们研究的物体的个别性质，而是任何物体都具有的。不论是宏大的天体，地球上的物体，还是微观粒子都具有惯性；不论物体在地球上，还是在月球上都同样具有惯性；不论物体处于什么状态它都具有惯性，即物体是处于固态它具有惯性，处于液态或气态它同样具有惯性；惯性是物体的一个固有属性，任何物体，在任何状态下的任何时间里都有惯性，如宇航员敢离开飞船在宇宙中和飞船并驾齐驱；飞行的子弹如不受重力和空气阻力，它将保持匀事直线运动下去，这一点应深刻理解。教师应抓住概念中的关键字。一切物体都具有保持……的性质”，反复讲授，引导学生讨论，理解概念本身含义。教师应在下列方面讲清其内涵：惯性既是物体的固有性质，就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性；也不能说：“我们现在研究的对象具有惯性”，而“其它未研究的物体就没有惯性了”。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，这一性质是一切物体具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。再结合“行驶中的汽车或火车，由于惯性不能立即停止，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例，指出“对运动物体即使加上很大的阻力，要使它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要“保持”匀速直线运动状态的性质表现；再以汽车出发时即使加在大油门使牵引力很大，也不可能立即开得很快为例阐明“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要“保持”静止状态的性质表现；物体有“动则恒动，静则恒静”的一种性质，也就是说，动者要保持匀速直线运动状态，静者要保持静止状态的性质。然后根据这两方面的表现，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，是物体本身具有的固有属性。
2 “惯性”与“惯性定律”惯性与惯性定律，初学者容易混淆不清，往往把惯性说成惯性定律，二者混为一谈。惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种性质，只与物体本身的质量有关，没有其他条件限制。而惯性定律指的是物体不受外力作用时的运动规律，它有不受外力作用条件的限制；学生在学习时会得出“物体只有在不受外力作用时才有惯性，而受到外力作用时就没有惯性了”的错误结论。为了纠正这种错误，除了使学生能准确地叙述惯性和惯性定律的内容，还应该使学生知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界(作用力、能量等)条件而改变，它始终伴随物体而存在，惯性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”的性质，两者完全不同。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，但物体的惯性仍然存在，物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍顽强地表现出来。
3 “惯性”与“力”认为“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，学生往往把“惯性”和“力”错误地等同在一起。有人说，在地球表面同一高度的地方，物体的重力跟它的质量成正比，质量越大的物体重力越大，惯性也越大。但这不能说惯性和物体的重力有关。如在千万米高空中，物体的质量不变而重力趋于零，而物体的惯性仍然存在；再看我们国家的“神州5号”飞船上天，飞船绕地球飞行时杨利伟在飞船中处于失重状态，质量没有发生变化，他也能“保持”原来的运动状态与飞船一起飞行，这表明物体的惯性与物体的重力无关。为了避免学生把惯性和力两个概念相混淆，可结合力的概念，要求学生去寻找施力物体，看有没有施力物体，再引导学生分析惯性与力的区别。首先物理意义不同：惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的固有属性，任何物体在任何状态下的任何时间里始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体力就不存在。其次构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而对于惯性的大小也没有具体数值，只能作定性的描述，惯性无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小能用具体的数值定量描述，力的单位是牛顿。第三它们的效果也不同：惯性是保持物体运动状态不变的性质；力的作用则可以改变物体的运动状态。由此可以得出结论，惯性和力是两个不同的概念，不能把它们等同。
【关键词】惯性；教学；体会
一个物理概念的形成，既要明确建立概念的必要性，又要排除生活“经验”所造成的误解，在此基础上抓住正确理解概念的要点，才能学好概念，运用好概念。惯性是运动和力的关系知识中的一个重要概念，又与实践知识紧密相联。明确惯性概念，理解惯性现象，既是学习运动和力的关系乃至整个力学的基础，又是培养学生理论联系实际的重要途径。惯性是一个抽象的科学概念，在教学中还应重视发展学生的抽象思维能力，开发学生的智力。惯性虽然众所周知，但学生往往不能正确理解，因此不能正确解释一些惯性现象，学生把概念背得滚瓜烂熟，一接触到实际问题，就犯经验性错误。为使学生正确理解惯性概念，在教学中必须讲清下面几点。
1 “惯性”的意义 一切物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的这种性质叫惯性。“一切物体”都具有惯性，不是指某一个物体，也不是我们研究的物体的个别性质，而是任何物体都具有的。不论是宏大的天体，地球上的物体，还是微观粒子都具有惯性；不论物体在地球上，还是在月球上都同样具有惯性；不论物体处于什么状态它都具有惯性，即物体是处于固态它具有惯性，处于液态或气态它同样具有惯性；惯性是物体的一个固有属性，任何物体，在任何状态下的任何时间里都有惯性，如宇航员敢离开飞船在宇宙中和飞船并驾齐驱；飞行的子弹如不受重力和空气阻力，它将保持匀事直线运动下去，这一点应深刻理解。教师应抓住概念中的关键字。一切物体都具有保持……的性质”，反复讲授，引导学生讨论，理解概念本身含义。教师应在下列方面讲清其内涵：惯性既是物体的固有性质，就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性；也不能说：“我们现在研究的对象具有惯性”，而“其它未研究的物体就没有惯性了”。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，这一性质是一切物体具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。再结合“行驶中的汽车或火车，由于惯性不能立即停止，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例，指出“对运动物体即使加上很大的阻力，要使它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要“保持”匀速直线运动状态的性质表现；再以汽车出发时即使加在大油门使牵引力很大，也不可能立即开得很快为例阐明“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要“保持”静止状态的性质表现；物体有“动则恒动，静则恒静”的一种性质，也就是说，动者要保持匀速直线运动状态，静者要保持静止状态的性质。然后根据这两方面的表现，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，是物体本身具有的固有属性。
2 “惯性”与“惯性定律”惯性与惯性定律，初学者容易混淆不清，往往把惯性说成惯性定律，二者混为一谈。惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种性质，只与物体本身的质量有关，没有其他条件限制。而惯性定律指的是物体不受外力作用时的运动规律，它有不受外力作用条件的限制；学生在学习时会得出“物体只有在不受外力作用时才有惯性，而受到外力作用时就没有惯性了”的错误结论。为了纠正这种错误，除了使学生能准确地叙述惯性和惯性定律的内容，还应该使学生知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界(作用力、能量等)条件而改变，它始终伴随物体而存在，惯性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”的性质，两者完全不同。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，但物体的惯性仍然存在，物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍顽强地表现出来。
3 “惯性”与“力”认为“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，学生往往把“惯性”和“力”错误地等同在一起。有人说，在地球表面同一高度的地方，物体的重力跟它的质量成正比，质量越大的物体重力越大，惯性也越大。但这不能说惯性和物体的重力有关。如在千万米高空中，物体的质量不变而重力趋于零，而物体的惯性仍然存在；再看我们国家的“神州5号”飞船上天，飞船绕地球飞行时杨利伟在飞船中处于失重状态，质量没有发生变化，他也能“保持”原来的运动状态与飞船一起飞行，这表明物体的惯性与物体的重力无关。为了避免学生把惯性和力两个概念相混淆，可结合力的概念，要求学生去寻找施力物体，看有没有施力物体，再引导学生分析惯性与力的区别。首先物理意义不同：惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的固有属性，任何物体在任何状态下的任何时间里始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体力就不存在。其次构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而对于惯性的大小也没有具体数值，只能作定性的描述，惯性无单位；力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小能用具体的数值定量描述，力的单位是牛顿。第三它们的效果也不同：惯性是保持物体运动状态不变的性质；力的作用则可以改变物体的运动状态。由此可以得出结论，惯性和力是两个不同的概念，不能把它们等同。