王生平
對于初中生來說,慣性和慣性定律不易理解,特別是慣性定律,更是不容易理解。我在物理教學(xué)中是這樣指導(dǎo)學(xué)生理解慣性和慣性定律的:
一、從概念上分析理解
1.慣性的概念是物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),要知道:(1)所有的物體都具有慣性,也就是無論固體、液體、氣體,還是物體質(zhì)量大或小、靜止或運(yùn)動以及受不受力都具有慣性。(2)慣性的大小與物體質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,與外力和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。(3)慣性是自然界中一切物體的固有屬性。(4)慣性是指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì),是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。
2.一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這個規(guī)律叫做牛頓第一定律,也稱為慣性定律。它應(yīng)該從以下四個方面理解:(1)“一切”,說明該定律對于所有物體都是普遍適用的,不存在特殊現(xiàn)象。(2)“沒有受到外力作用”,是指定律成立的條件,它包含兩層意思:一是該物體確實(shí)沒有受到任何外力的作用,這是一種理想化的情況,而是該物體所受合力為零,它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果。(3)“總”,指的是總是這樣,沒有例外。(4)“或”,指兩種狀態(tài)必具其一,沒有例外。
二、從慣性和慣性定律的區(qū)別和聯(lián)系上分析理解
首先應(yīng)該明確,慣性與慣性定律不同,慣性定律是物體的運(yùn)動規(guī)律,即在物體不受外力作用時,其運(yùn)動所遵循的規(guī)律。而慣性是一種性質(zhì),是物體本身具有的屬性,慣性的存在是無條件的,但慣性定律必須在“一切物體不受外力作用”的條件下成立。
其次,慣性定律是描述物體不受外力作用時表現(xiàn)出來的靜止或勻速直線運(yùn)動的規(guī)律。其實(shí)質(zhì)是揭示了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
最后,慣性和慣性定律有密切的聯(lián)系。慣性定律反映了物體有慣性的客觀事實(shí),指出了物體在不受外力作用時能夠保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的根本原因在于物體具有慣性這一性質(zhì)。
三、對慣性定律的幾點(diǎn)補(bǔ)充說明
1.伽利略的推理。三百多年前,意大利科學(xué)家伽利略對類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析,他說運(yùn)動物體受到的阻力越小,它的速度減小得越慢,它的運(yùn)動時間就越長。他還進(jìn)一步推理得出,在理想情況下,如果表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,它的速度不會減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去,伽利略敢于糾正前人的理論,用豐富的想象力,好科學(xué)的推理建立新的力和運(yùn)動的關(guān)系。
2.笛卡爾的補(bǔ)充。法國科學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略的結(jié)論。他說:“如果運(yùn)動物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運(yùn)動方向不變?!?/p>
3.牛頓的總結(jié)。英國著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等科學(xué)家的研究成果,建立了力和運(yùn)動的關(guān)系的第一條定律就是慣性定律。要理解它,不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出來的,而是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步科學(xué)推理得到的,由這個道理進(jìn)一步得出的一切科學(xué)推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。
編輯 王夢玉