五、牛頓第一定律

1、牛頓第一定律教學(xué)反思牛頓第一定律的教學(xué)中， 學(xué)生看了書后能夠知道力不是維持物體 運(yùn)動(dòng)的或物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持， 但如果能用伽利略理想斜面推 論出運(yùn)動(dòng)的物體在沒有力時(shí)能一直運(yùn)動(dòng)下去， 學(xué)生的體驗(yàn)會(huì)更加深刻， 最后在利用推平時(shí)較重的物體或初速很小的物體 （其實(shí)是受摩擦力相 對(duì)較大的物體），推就動(dòng)，不推就不動(dòng)了解釋，學(xué)生可能更好體會(huì)力 改變力的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，推就動(dòng)，被推物體由靜止到運(yùn)動(dòng)，所以推力改變 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；放手不推時(shí)它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化是由運(yùn)動(dòng)非常短的時(shí)間內(nèi)變 為零（我們的直觀體會(huì)是立即變?yōu)榱悖?，此時(shí)去掉了推的力時(shí)，物體 還受力嗎？向我們做實(shí)驗(yàn)的小車一樣受阻力， 不是去掉力他沒有運(yùn)動(dòng) 了，而是受到的

2、阻力改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 所以力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因。我的整體安排是以物理學(xué)史的形式講解這一課， 讓學(xué)生體會(huì)人們 認(rèn)識(shí)牛頓第一定律的過程， 體會(huì)科學(xué)形成的過程， 是一代人甚至幾代 人的過程，體會(huì)科學(xué)家們的智慧，亞里士多德局限的觀點(diǎn)統(tǒng)治人們 2000 多年，給后人留下很多思考，伽利略的智慧，利用斜面實(shí)驗(yàn)體 會(huì)運(yùn)動(dòng)物體不需要力來維持， 笛卡爾的進(jìn)一步補(bǔ)充， 從伽利略的某一 個(gè)方向不受力 （及運(yùn)動(dòng)方向不受力） 推廣到不受任何力做勻速直線運(yùn) 動(dòng)，在到牛頓第一定律，體會(huì)牛頓為什么說他站在巨人肩上，同時(shí)利 用增加靜止?fàn)顟B(tài)體會(huì)牛頓引入慣性性的偉大 （這一點(diǎn)老師了解即可） 我想這樣更能激發(fā)學(xué)生思維的火花。關(guān)

3、于慣性問題，主要是慣性由質(zhì)量決定，學(xué)生沒什么問題，但學(xué) 生容易把質(zhì)量大慣性大與速度混淆； 學(xué)生最大的問題在怎樣理解慣性 與速度無關(guān)。我想?yún)⒖季W(wǎng)絡(luò)說法已經(jīng)可以：一下內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)解釋 1：慣性 ,即維持物體原有狀態(tài)的一種本來屬性 ,表現(xiàn)有兩個(gè) 方面:一是物體處于靜止或者勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而無變化時(shí) ,表現(xiàn)為 "維持其 原來的靜止或者勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài) "；二是當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)， 表現(xiàn)為改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的難易程度，如果容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則說明慣性小，反之則慣性 大而所謂的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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

4、 用下速度改變的快慢罷了！則推理說明如后： 如果對(duì)不同質(zhì)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(zhì)量小的加速度大， 即是說在相同的時(shí)間 里速度改變量多， 這就是所謂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(guān)系，而只與質(zhì)量有關(guān)！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?yàn)樗俣炔煌Ｈ绻俣茸兓目炻窍嗤?，那么速度大的時(shí)候， 就需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能減小到 0。如果剎車的時(shí)間不同，剎車的距離 當(dāng)然就不一樣。解釋 3：（1）、假設(shè)有兩個(gè)物體，你要使二者用 10s 的時(shí)間都從靜止達(dá) 到 1m/s 的速度，對(duì)甲需要加上 10N 的合外

5、力，對(duì)乙則需要 100N 的 合外力，那么誰的慣性大呢？顯然是乙！（2）、甲乙兩物體都受到 10N 的合外力，而甲用 10s 時(shí)間從靜 止達(dá)到 10m/s 速度，而乙用同樣時(shí)間由靜止只達(dá)到 1m/s 速度，那么 誰的慣性大呢？顯然還是乙?。?3）、甲受到 10N 合外力，用 10s 時(shí)間由靜止達(dá)到 10m/s 的 速度，再用 10s 時(shí)間才能達(dá)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(jīng)過 10s 的時(shí)間速度由 10m/s 降到 0，或者經(jīng)過 10s 的時(shí)間速度由 20m/s 降到 10m/s ，雖然 對(duì)本例的第二種情況甲還沒有停下來，但是在甲受

6、力不變的情況下， 同樣時(shí)間內(nèi)甲的速度變化是相同的！說明慣性與速度無關(guān)！解釋 4：確實(shí)，慣性這個(gè)概念不容易理解。課本上明確寫道：慣 性只與質(zhì)量有關(guān)，而與速度大小無關(guān)。 但初學(xué)者總對(duì)此不能正確理解。 總覺得：兩個(gè)同樣質(zhì)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(shí)間長(zhǎng)，或者說所經(jīng)路程長(zhǎng)。因而認(rèn)為速度 大的物體慣性也大。這種理解雖然是錯(cuò)誤的，但卻很普遍。許多人都 會(huì)有這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源，就是對(duì)“慣性”這一概念的內(nèi)涵理解 不透對(duì)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(yùn)動(dòng) 狀態(tài)不變的性質(zhì)。2、物體的慣性與物體是否受到

7、外力，是否運(yùn)動(dòng)，速度的大小均 沒關(guān)系。物體的慣性表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）物體不受外力作用時(shí)， 有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。（2）當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，其慣性大小表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 的難易程度。3、質(zhì)量是慣性大小的量度， 慣性的大小完全取決于物體的質(zhì)量， 和其它因素完全無關(guān)。物體質(zhì)量大的慣性大，質(zhì)量小的慣性小。4、慣性的大小表示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，而不是表示把物 體從運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止的難易程度。 事實(shí)上，在受到相同的阻力的情況下， 速度（大小）不同質(zhì)量相同的物體，在相同的時(shí)間內(nèi)速度的減小量是 相同的，這就說明，質(zhì)量相同的物體，它們改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(guān)。 v = vt v0 =（ F/m） *t解釋 4：一般來說，同學(xué)們總是不明白這樣的問題：高速運(yùn)動(dòng)的 物體，要想停下來顯然比低速物體難（在同樣路面上），那為什么說 慣性與此無關(guān)？我想，你也是在這里糊涂吧但是，你在考慮這個(gè)問題時(shí)，沒有考慮相同時(shí)間內(nèi)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(shè)物體的速度每秒減小1 m/s,物體開始速度 是10 m/s還是