五、牛顿第一定律

牛顿第一定律教学反思 牛顿第一定律的教学中 学生看了书后能够知道力不是维持物 体运动的或物体的运动不需要力来维持 但如果能用伽利略理想斜 面推论出运动的物体在没有力时能一直运动下去 学生的体验会更 加深刻 最后在利用推平时较重的物体或初速很小的物体 其实是 受摩擦力相对较大的物体 推就动 不推就不动了解释 学生可 能更好体会力改变力的运动状态 推就动 被推物体由静止到运动 所以推力改变运动状态 放手不推时它的运动状态变化是由运动非 常短的时间内变为零 我们的直观体会是立即变为零 此时去掉 了推的力时 物体还受力吗 向我们做实验的小车一样受阻力 不 是去掉力他没有运动了 而是受到的阻力改变了它的运动状态 所 以力是改变运动状态的原因 我的整体安排是以物理学史的形式讲解这一课 让学生体会人 们认识牛顿第一定律的过程 体会科学形成的过程 是一代人甚至 几代人的过程 体会科学家们的智慧 亚里士多德局限的观点统治 人们 2000 多年 给后人留下很多思考 伽利略的智慧 利用斜面 实验体会运动物体不需要力来维持 笛卡尔的进一步补充 从伽利 略的某一个方向不受力 及运动方向不受力 推广到不受任何力做 匀速直线运动 在到牛顿第一定律 体会牛顿为什么说他站在巨人 肩上 同时利用增加静止状态体会牛顿引入惯性性的伟大 这一点 老师了解即可 我想这样更能激发学生思维的火花 关于惯性问题 主要是惯性由质量决定 学生没什么问题 但 学生容易把质量大惯性大与速度混淆 学生最大的问题在怎样理解 惯性与速度无关 我想参考网络说法已经可以 一下内容来源于网 络 解释 1 惯性 即维持物体原有状态的一种本来属性 表现有两个 方面 一是物体处于静止或者匀速运动状态而无变化时 表现为 维持其 原来的静止或者匀速运动状态 二是当物体的运动状态发生改变时 表现为 改变物体运动状 态的难易程度 如果容易改变运动状态 则说明惯性小 反之则 惯性大 而所谓的 运动状态的改变 无非是速度 v 的改变 含大小 和方向两方面的改变 而改变的 难易 无非是指在受同样外 力作用下速度改变的快慢罢了 则推理说明如后 如果对不同质量的物体施加同样大小的合外 力 从牛顿第二定律可以知道 质量小的加速度大 即是说在相同 的时间里速度改变量多 这就是所谓 运动状态容易改变 的意思 从而可知 惯性与物体的速度 受力 加速度等都没有关系 而只 与质量有关 解释 2 惯性的大小决定了速度变化的快慢 刹车的距离不同 是因为速度不同 如果速度变化的快慢是相同的 那么速度大的时 候 就需要更长的时间才能减小到 0 如果刹车的时间不同 刹车 的距离当然就不一样 解释 3 1 假设有两个物体 你要使二者用 10s 的时间都从静止 达到 1m s 的速度 对甲需要加上 10N 的合外力 对乙则需要 100N 的合外力 那么谁的惯性大呢 显然是乙 2 甲乙两物体都受到 10N 的合外力 而甲用 10s 时间从 静止达到 10m s 速度 而乙用同样时间由静止只达到 1m s 速度 那么谁的惯性大呢 显然还是乙 3 甲受到 10N 合外力 用 10s 时间由静止达到 10m s 的 速度 再用 10s 时间才能达到 20m s 速度 这说明甲的惯性始终不 变 4 甲受到 10N 合外力 阻力 经过 10s 的时间速度由 10m s 降到 0 或者经过 10s 的时间速度由 20m s 降到 10m s 虽 然对本例的第二种情况甲还没有停下来 但是在甲受力不变的情况 下 同样时间内甲的速度变化是相同的 说明惯性与速度无关 解释 4 确实 惯性这个概念不容易理解 课本上明确写道 惯性只与质量有关 而与速度大小无关 但初学者总对此不能正确 理解 总觉得 两个同样质量的物体 速度大的物体要停下来 比 速度小的物体停下来困难 即所需时间长 或者说所经路程长 因 而认为速度大的物体惯性也大 这种理解虽然是错误的 但却很普 遍 许多人都会有这种错误的认识 产生这种错误认识的根源 就是对 惯性 这一概念的内涵理 解不透 对惯性这一概念可从以下几方面理解 1 惯性 是一切物体的固有属性 是物体保持物体原有的运动 状态不变的性质 2 物体的惯性与物体是否受到外力 是否运动 速度的大小均 没关系 物体的惯性表现在两个方面 1 物体不受外力作用时 有保持静止或匀速直线运动的性质 2 当物体受到外力作用时 其惯性大小表现在运动状态改变 的难易程度 3 质量是惯性大小的量度 惯性的大小完全取决于物体的质量 和其它因素完全无关 物体质量大的惯性大 质量小的惯性小 4 惯性的大小表示运动状态改变的难易程度 而不是表示把物 体从运动变为静止的难易程度 事实上 在受到相同的阻力的情况 下 速度 大小 不同质量相同的物体 在相同的时间内速度的减 小量是相同的 这就说明 质量相同的物体 它们改变运动状态的 难易程度是相同的 所以它们的惯性是相同的 与它们的速度无关 v vt v0 F m t 解释 4 一般来说 同学们总是不明白这样的问题 高速运动 的物体 要想停下来显然比低速物体难 在同样路面上 那为什 么说惯性与此无关 我想 你也是在这里糊涂吧 但是 你在考虑这个问题时 没有考虑 相同时间内速度的变 化 也就是所谓速度变化的快慢 物体开始的速度提高了 但是 速度变化还是一样快 假设物体的速度每秒减小 m s 物体开始速 度是