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以“惯性”概念为例,教材这样说的:“一切物体在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。物体保持运动状态不变的特性叫做惯性所以牛顿第一定律也惯性定律。”很多学生看到定律字样文字总会很重视的,可这个定律不反应什么定量关系又让学生蹦紧的意识放松下来,不少学生初学这个定律时头脑中产生的是静态想象,“一个静止不动”一个“匀速运动”,然后认识就停留在这个状态,“直到有外力迫使它改变这种状态为止”在初学者看来只是一个简单陈述,没有“品味”出这里面力跟运动关系,即“运动不需要力来维持,力是物体运动状态(速度矢量)变化的原因”,学生往往把“匀速直线运动状态”与“静止状态”对立起来,其实匀速运动跟静止是观察者使用参考系不同的差异引起的,在力与运动关系上看是一致的(力是产生加速度的原因)。受高速引发的严重车祸及低速安全这些生活经验的诱导,学生潜意识地认为速度大的惯性大,尽管教师运用一定数量的习题让学生“知道”惯性与速度无关,仅与质量有关,但这并不能有效除掉学生潜意识深处不正确的认识,潜意识错误“破”不掉,“立”正确观念所需要的知识储备又缺乏,(要用到研究力与运动的定量规律--牛顿第二定律跟质量的准确定义“惯性质量”)所以“惯性”成为一个难点,“吃”不透这个概念,好比是基础不坚固的建筑,必然导致物理的“大厦”遥遥晃晃的!
正确的理解惯性概念是这样一个动态想象“惯性体现在:在一个恒定力作用下改变物体质量,物体表现的有差异,这个差异就是物体运动状态改变的快慢不同,而不同的速度只是观察者使用的参考系不同引起的,不同参考系下物体运动状态改变的快慢(加速度)总是相同的,所以惯性才与速度无关,而只与质量有关”
这里举“惯性”这个例子虽然有点极端,但却很生动的说明了理解概念绝对不是个简单问题。 |
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