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摘要:牛顿第一定律作为中职院校物理教学过程中的重要定律之一,是研究力学其他知识的前提。中职院校学生专业大多是以电力、机械、建筑为主,牛顿第一定律对中职学生专业课程的学习有着重要的作用。作为中职物理一线教师,本文就我对牛顿第一定律课程的教学提出一点见解。
关键词:中职物理;牛顿第一定律;教学
一、关于牛顿第一定律的一些分析理解
1、惯性。惯性:任何物体都有保持静止或者是匀速直线运动状态的的属性。一般情况下,物体的惯性总是通过两种形式表现出来:反抗改变和保持原状。物体惯性的大小看改变其运动状态的难易程度,它是由物体的质量决定的,质量大物体的惯性大,否则就小,与物体运动的状态无关,一切物体都有惯性。
2、惯性运动。惯性运动是从牛顿第一定律中延伸出来的,我们可以把惯性运动定义为:在不受力的作用下物体保持静止或作匀速直线运动称为惯性运动,这同时也就是在牛顿第一定律中所涉及到的物体的运动。
3、力与运动的关系。我们应把力的理解为:力是物体之间的相互作用,是改变物体运动状态的原因,即如果这个物体没有受到任何外力的影响,那么它就会保持原状;如果这个物体受到了外力的作用,那么运动状态就可能改变,但是要改变物体运动状态则必须有受到了外力的作用。
二、关于牛顿第一定律教学思路
1、对教材进行分析。首先,对教材进行全面了解。在学习牛顿第一定律之前,我们学习了关于运动学的相关知识,运动学探讨的是对运动情况的具体描述,而没有涉及到物体运动变化的原因。牛顿第一定律是质点动力学的重要基础,它在运动学和力学的基础上进一步深入。在静力学知识背景下关于力的概念,力的合成与分解,以及由变速运动确立的加速度概念,成为学习运动定律的必要准备;其次,教师要根据教学大纲的基本要求,引入新课。在学习牛顿第一定律课程时,正确引入新课是本课是否取得圆满成功的重要基础。
2、用实践教学学习牛顿第一定律。为了能够更加深入的理解牛顿第一定律,老师可以给学生简单演示三个小实验:第一,小车下坡的之后为什么还能继续前行?这个时候作用力已经从小车身上撤离了,为什么还会运动?第二,我们把小车放在不同的坡面上往下运动,为什么他们前进的距离是不一样的?第三,物体速度不变永远运动下去,方向是否发生变化呢?这时可将实验木板小车方向调整,使小车前进的方向正对着学生,重做上面第三个实验,说明物体不受任何作用力,它既不会向左偏,也不会向右偏,将永远沿直线运动下去。这是笛卡尔研究发现的。通过前边的几个实验,老师可以给学生进行详细的解答,通过老师和学生的研究,我们可以得出以下结论:如果物体在运动中不受任何外力作用,那么它的速度将会保持不变;如果一个物体不受任何外力的作用,它既不会向右,也不会向左,而是直线运动下去。通过上述的几个小实验,我们可以很直观的让学生对牛顿第一定律进行了解。
3、掌握牛顿第一定律。首先,加强对牛顿第一定律的理论学习。通过课本知识,我们可以把牛顿第一定律概括为:任何物体总保持静止状态或匀速运动状态,直到有外力作用于它并改变这种状态为止。物体的这种保持原来的静止状态或匀速运动状态的性质我们称之为惯性,因此,我们也可以称牛顿第一定律为惯性定律。其次,突出牛顿第一定律的物理意义。中职院校学生在学习牛顿第一定律的时候,不能够单纯的学习牛顿第一定律的内容,还要帮助理解牛顿第一定律多包含的物理意义。第一,一切物体都有惯性;第二,力是改变运动状态的原因;第三,牛顿第一定律说明了一个物体在不受外力时候的运动状态是保持静止或者匀速直线运动状态的,也就是说:力不是使物体运动的原因,这一点是至关重要的。
4、发现问题,解决问题。在学习牛顿第一定律的过程中,学会发现问题解决问题是非常重要的。例如在分析具体力学相关问题的时候,有些学生看到一个物体在运动,就以为是受到了外力的作用;有的学生则认为物体的速度大是因为受力大或认为物体受力为零。这是学生保留着力是运动的原因的潜在影响。在教学中老师应该及时发现并解决这样的问题。
同时,惯性也是一个学生比较容易出错的知识点。有些同学认为只有匀速直线运动和静止的物体才有惯性,如果这个物体做其它运动就没有惯性;这种错误认识很有可能就是把“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性”这个概念错误的理解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性”。在牛顿第一定律的学习中,对于惯性这个基本概念,我们应当承认是本节教学的重点和难点,想通过一节课的教学就让学生正确理解是相当困难的,所以就需要老师在后续的教学中,结合教材有针对性地不断纠正学生的错误观点,可以让学生自己举些例子来说明物体的惯性,从而加深对惯性的的正确理解。
5、巩固课堂教学效果。在学习了牛顿第一定律之后,老师应该引导学生巩固课程所学知识。牛顿第一定律告诉我们物体的运动是不需要力来维持的,物体总有保持原来运动状态的性质。老师可以让学生在课后注意一下身边的例子,看看哪一些可以用牛顿第一定律来解释,进一步巩固自己所学的知识。
三、关于牛顿第一定律教学中的物理学史意义
牛顿第一定律是科学推理得出的一种理想化的运动规律,此前伽利略曾非正式地提出過惯性定律和外力作用下物体的运动规律,这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上,伽利略可说是牛顿的先驱。伽利略对物理规律的论证非常严格,他创立了对物理现象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法,伽利略的这一自然科学新方法,有力地促进物理学的发展,他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。 伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端!让我们记住——“一切推理都必须从观察与实验中得来。”
牛顿第一定律亦称“惯性定律”,它科学地阐明力和运动的关系,提出了一切物体都具有惯性,它是物理学的一条基本定律。
【参考文献】
[1]吴进校.对“牛顿第一定律”一节的几点认识
[2]樊国亮.浅谈牛顿第一定律的意义
[3]李忠.物理学概念教学研究
关键词:中职物理;牛顿第一定律;教学
一、关于牛顿第一定律的一些分析理解
1、惯性。惯性:任何物体都有保持静止或者是匀速直线运动状态的的属性。一般情况下,物体的惯性总是通过两种形式表现出来:反抗改变和保持原状。物体惯性的大小看改变其运动状态的难易程度,它是由物体的质量决定的,质量大物体的惯性大,否则就小,与物体运动的状态无关,一切物体都有惯性。
2、惯性运动。惯性运动是从牛顿第一定律中延伸出来的,我们可以把惯性运动定义为:在不受力的作用下物体保持静止或作匀速直线运动称为惯性运动,这同时也就是在牛顿第一定律中所涉及到的物体的运动。
3、力与运动的关系。我们应把力的理解为:力是物体之间的相互作用,是改变物体运动状态的原因,即如果这个物体没有受到任何外力的影响,那么它就会保持原状;如果这个物体受到了外力的作用,那么运动状态就可能改变,但是要改变物体运动状态则必须有受到了外力的作用。
二、关于牛顿第一定律教学思路
1、对教材进行分析。首先,对教材进行全面了解。在学习牛顿第一定律之前,我们学习了关于运动学的相关知识,运动学探讨的是对运动情况的具体描述,而没有涉及到物体运动变化的原因。牛顿第一定律是质点动力学的重要基础,它在运动学和力学的基础上进一步深入。在静力学知识背景下关于力的概念,力的合成与分解,以及由变速运动确立的加速度概念,成为学习运动定律的必要准备;其次,教师要根据教学大纲的基本要求,引入新课。在学习牛顿第一定律课程时,正确引入新课是本课是否取得圆满成功的重要基础。
2、用实践教学学习牛顿第一定律。为了能够更加深入的理解牛顿第一定律,老师可以给学生简单演示三个小实验:第一,小车下坡的之后为什么还能继续前行?这个时候作用力已经从小车身上撤离了,为什么还会运动?第二,我们把小车放在不同的坡面上往下运动,为什么他们前进的距离是不一样的?第三,物体速度不变永远运动下去,方向是否发生变化呢?这时可将实验木板小车方向调整,使小车前进的方向正对着学生,重做上面第三个实验,说明物体不受任何作用力,它既不会向左偏,也不会向右偏,将永远沿直线运动下去。这是笛卡尔研究发现的。通过前边的几个实验,老师可以给学生进行详细的解答,通过老师和学生的研究,我们可以得出以下结论:如果物体在运动中不受任何外力作用,那么它的速度将会保持不变;如果一个物体不受任何外力的作用,它既不会向右,也不会向左,而是直线运动下去。通过上述的几个小实验,我们可以很直观的让学生对牛顿第一定律进行了解。
3、掌握牛顿第一定律。首先,加强对牛顿第一定律的理论学习。通过课本知识,我们可以把牛顿第一定律概括为:任何物体总保持静止状态或匀速运动状态,直到有外力作用于它并改变这种状态为止。物体的这种保持原来的静止状态或匀速运动状态的性质我们称之为惯性,因此,我们也可以称牛顿第一定律为惯性定律。其次,突出牛顿第一定律的物理意义。中职院校学生在学习牛顿第一定律的时候,不能够单纯的学习牛顿第一定律的内容,还要帮助理解牛顿第一定律多包含的物理意义。第一,一切物体都有惯性;第二,力是改变运动状态的原因;第三,牛顿第一定律说明了一个物体在不受外力时候的运动状态是保持静止或者匀速直线运动状态的,也就是说:力不是使物体运动的原因,这一点是至关重要的。
4、发现问题,解决问题。在学习牛顿第一定律的过程中,学会发现问题解决问题是非常重要的。例如在分析具体力学相关问题的时候,有些学生看到一个物体在运动,就以为是受到了外力的作用;有的学生则认为物体的速度大是因为受力大或认为物体受力为零。这是学生保留着力是运动的原因的潜在影响。在教学中老师应该及时发现并解决这样的问题。
同时,惯性也是一个学生比较容易出错的知识点。有些同学认为只有匀速直线运动和静止的物体才有惯性,如果这个物体做其它运动就没有惯性;这种错误认识很有可能就是把“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性”这个概念错误的理解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性”。在牛顿第一定律的学习中,对于惯性这个基本概念,我们应当承认是本节教学的重点和难点,想通过一节课的教学就让学生正确理解是相当困难的,所以就需要老师在后续的教学中,结合教材有针对性地不断纠正学生的错误观点,可以让学生自己举些例子来说明物体的惯性,从而加深对惯性的的正确理解。
5、巩固课堂教学效果。在学习了牛顿第一定律之后,老师应该引导学生巩固课程所学知识。牛顿第一定律告诉我们物体的运动是不需要力来维持的,物体总有保持原来运动状态的性质。老师可以让学生在课后注意一下身边的例子,看看哪一些可以用牛顿第一定律来解释,进一步巩固自己所学的知识。
三、关于牛顿第一定律教学中的物理学史意义
牛顿第一定律是科学推理得出的一种理想化的运动规律,此前伽利略曾非正式地提出過惯性定律和外力作用下物体的运动规律,这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上,伽利略可说是牛顿的先驱。伽利略对物理规律的论证非常严格,他创立了对物理现象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法,伽利略的这一自然科学新方法,有力地促进物理学的发展,他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。 伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端!让我们记住——“一切推理都必须从观察与实验中得来。”
牛顿第一定律亦称“惯性定律”,它科学地阐明力和运动的关系,提出了一切物体都具有惯性,它是物理学的一条基本定律。
【参考文献】
[1]吴进校.对“牛顿第一定律”一节的几点认识
[2]樊国亮.浅谈牛顿第一定律的意义
[3]李忠.物理学概念教学研究