惯性惰性【利用物体的惰性来分解“惯性”概念教学】

时间：2019-01-30 03:38:51　来源：雅意学习网本文已影响人

　　多年来，物理教学的实践告诉我们，学生学习惯性概念容易，但用惯性知识解决问题往往容易出错。在没有究其原因之前，不少同仁只好进行了误案分析教学，将常见的错误来个事先告知。这个方法虽很凑效，但总不能进行所有误案的分析。为从源头上解决问题，根据牛顿第一定律的意义：①力是改变物体运动的状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因；②一切物体都具有保持自己运动状态不变的性质――惯性。我作了如下的推论：“物体在运动状态变化过程中是惯性对其各即时状态的连续保持才使得物体作变速运动的。”有了这样的推论后，人们常常把物体由于惯性而运动看作是匀速直线运动是不够的，物体在力的作用下的变速运动也是物体的惯性运动。至此，学生明白了物体不论做什么样的机械运动都是物体的惯性所致，惯性是物体静止和做各种机械运动的原因。
　　随着教学的进展，学生学习了牛顿第二定律之后，知道了物体运动状态的改变不仅只与力的大小有关，还与物体的质量有关，质量越大，物体的运动状态越难改变。物体的质量m=F／a，反映了物体抵抗运动状态改变本领的大小，课本中把它也定义为惯性。显然，用这样的惯性概念是不能说明物体为什么会静止或运动的，使惯性概念教学变得复杂起来。
　　牛顿在《自然哲学的数学原理》的第一部分的定义和注释中提出的定义3：“所谓visnsita或物质固有的力，是每一个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力，在这种力的作用下，物体保持其原来的静止状态或者在一直线上等速运动状态。”牛顿在解释中指出了“这种力总是同具有这种力的物质的量成正比的。”如果我们把“物体保持其原来的静止状态或者在一直线上等速运动状态”定义为惯性的话，那么就不能同时把“固有力”也定义为“惯性”。物体因为有了“固有力”才有了“惯性”的。这个“固有力”就是牛顿第二定律所涉及到的物体对运动状态改变的抵抗能力，也就是物体惯性的成因。它应该是物体不同于惯性的另一种属性。我们根据它“固有”和对外来改变的“抵抗”特征，可称之谓“惰性”。这样一来，根据牛顿第二定律所定义的惯性(m=F／a)实则物体的惰性。物体有了惯性和惰性的区分，惯性概念教学也就单纯得多了。
　　列表对物体的惯性和惰性进行比较：
　　
　　长期以来，人们为什么把物体的惯性和惰性混为一谈呢?这可能有如下两个方面的原因：1、在很多人看来，保持者必须抵抗才能够真正保持。这就象看瓜的人遇到了偷盗，必须抵抗，才能够保持瓜不变少一样，把惯性对物体运动状态的保持和惰性对物体运动状态改变的抵抗混为一谈。其实不然，保持和抵抗虽具同一性，但它们没有必然的联系，保持未必需要抵抗。保持者就象库房一样，放入库房里的物品不论多少，库房都将其保持。不论是进库或出库，库房都毫不抵抗。也就是说，惯性只表示物体对运动状态的保持而不涉及运动状态改变的问题。2、可能与外来词有关；英文inertia的中文解释为：①不活泼的，惰性；②惯性。原来外文的惰性、惯性是同一个词，翻译人员把根据牛顿第二定律所导出的m=F／a原本表示物体惰性的属性译成了惯性，这也是情理之中的事了。
　　物体的惰性一直被物体的惯性所取代，给人们在理解惯性时，有一种说不清道不明的感觉。我虽作了上述分析，给出了惰性的定义，并作了教学尝试，一度使惯性概念教学得心应手。
　　
　　(栏目编辑黄懋恩)

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