牛頓第一定律優秀教學反思

牛頓第一定律優秀教學反思

  牛頓第一定律的教學中,學生看了書後能夠知道力不是維持物體運動的或物體的運動不需要力來維持,但如果能用伽利略理想斜面推論出運動的物體在沒有力時能一直運動下去,學生的體驗會更加深刻,最後在利用推平時較重的物體或初速很小的物體(其實是受摩擦力相對較大的物體),推就動,不推就不動了解釋,學生可能更好體會力改變力的運動狀態,推就動,被推物體由靜止到運動,所以推力改變運動狀態;放手不推時它的運動狀態變化是由運動非常短的時間內變為零(我們的直觀體會是立即變為零),此時去掉了推的力時,物體還受力嗎?向我們做實驗的小車一樣受阻力,不是去掉力他沒有運動了,而是受到的阻力改變了它的運動狀態,所以力是改變運動狀態的原因。

  我的整體安排是以物理學史的形式講解這一課,讓學生體會人們認識牛頓第一定律的過程,體會科學形成的過程,是一代人甚至幾代人的過程,體會科學家們的智慧,亞里士多德侷限的觀點統治人們2000多年,給後人留下很多思考,伽利略的智慧,利用斜面實驗體會運動物體不需要力來維持,笛卡爾的進一步補充,從伽利略的某一個方向不受力(及運動方向不受力)推廣到不受任何力做勻速直線運動,在到牛頓第一定律,體會牛頓為什麼說他站在巨人肩上,同時利用增加靜止狀態體會牛頓引入慣性性的偉大(這一點老師瞭解即可),我想這樣更能激發學生思維的`火花。

  關於慣性問題,主要是慣性由質量決定,學生沒什麼問題,但學生容易把質量大慣性大與速度混淆;學生最大的問題在怎樣理解慣性與速度無關。我想參考網路說法已經可以:一下內容來源於網路

  解釋1:慣性,即維持物體原有狀態的一種本來屬性,表現有兩個方面:

  一是物體處於靜止或者勻速運動狀態而無變化時,表現為"維持其原來的靜止或者勻速運動狀態";

  二是當物體的運動狀態發生改變時,表現為"改變物體運動狀態的難易程度",如果容易改變運動狀態,則說明慣性小,反之則慣性大.

  而所謂的"運動狀態的改變",無非是速度v的改變(含大小和方向兩方面的改變);而改變的"難易",無非是指在受同樣外力作用下速度改變的快慢罷了!

  則推理說明如後:如果對不同質量的物體施加同樣大小的合外力,從牛頓第二定律可以知道,質量小的加速度大,即是說在相同的時間裡速度改變數多,這就是所謂"運動狀態容易改變"的意思!從而可知,慣性與物體的速度\受力\加速度等都沒有關係,而只與質量有關!

  解釋2:慣性的大小決定了速度變化的快慢。剎車的距離不同是因為速度不同。如果速度變化的快慢是相同的,那麼速度大的時候,就需要更長的時間才能減小到0。如果剎車的時間不同,剎車的距離當然就不一樣。

  解釋3:

  (1)、假設有兩個物體,你要使二者用10s的時間都從靜止達到1m/s的速度,對甲需要加上10N的合外力,對乙則需要100N的合外力,那麼誰的慣性大呢?顯然是乙!

  (2)、甲乙兩物體都受到10N的合外力,而甲用10s時間從靜止達到10m/s速度,而乙用同樣時間由靜止只達到1m/s速度,那麼誰的慣性大呢?顯然還是乙!

  (3)、甲受到10N合外力,用10s時間由靜止達到10m/s的速度,再用10s時間才能達到20m/s速度,這說明甲的慣性始終不變!

  (4)、甲受到10N合外力(阻力),經過10s的時間速度由10m/s降到0,或者經過10s的時間速度由20m/s降到10m/s,雖然對本例的第二種情況甲還沒有停下來,但是在甲受力不變的情況下,同樣時間內甲的速度變化是相同的!說明慣性與速度無關!

  解釋4:確實,慣性這個概念不容易理解。課本上明確寫道:慣性只與質量有關,而與速度大小無關。但初學者總對此不能正確理解。總覺得:兩個同樣質量的物體,速度大的物體要停下來,比速度小的物體停下來困難,即所需時間長,或者說所經路程長。因而認為速度大的物體慣性也大。這種理解雖然是錯誤的,但卻很普遍。許多人都會有這種錯誤的認識。

  產生這種錯誤認識的根源,就是對“慣性”這一概念的內涵理解不透。

  對慣性這一概念可從以下幾方面理解:

  1、慣性,是一切物體的固有屬性,是物體保持物體原有的運動狀態不變的性質。

  2、物體的慣性與物體是否受到外力,是否運動,速度的大小均沒關係。物體的慣性表現在兩個方面:

  (1)物體不受外力作用時,有保持靜止或勻速直線運動的性質。

  (2)當物體受到外力作用時,其慣性大小表現在運動狀態改變的難易程度。

  3、質量是慣性大小的量度,慣性的大小完全取決於物體的質量,和其它因素完全無關。物體質量大的慣性大,質量小的慣性小。

  4、慣性的大小表示運動狀態改變的難易程度,而不是表示把物體從運動變為靜止的難易程度。事實上,在受到相同的阻力的情況下,速度(大小)不同質量相同的物體,在相同的時間內速度的減小量是相同的,這就說明,質量相同的物體,它們改變運動狀態的難易程度是相同的,所以它們的慣性是相同的,與它們的速度無關。

  Δv=vt-v0=(F/m)*t

  解釋4:一般來說,同學們總是不明白這樣的問題:高速運動的物體,要想停下來顯然比低速物體難(在同樣路面上),那為什麼說慣性與此無關?我想,你也是在這裡糊塗吧.

  但是,你在考慮這個問題時,沒有考慮"相同時間內速度的變化",也就是所謂速度變化的快慢!物體開始的速度提高了,但是速度變化還是一樣快(假設物體的速度每秒減小1m/s,物體開始速度是10m/s還是20m/s,改變的只是速度變為0所需要的時間!).

  我再打個比方:假設你有20元,我只有10元錢,我和你都是每天花1元,我只能花10天,你可以花20天,我們花錢的速度是不是一樣的?那你為什麼花錢的時間比較長呢?因為你本錢比較大而已!

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