“惯性”教学中应注意讲清的几个问题

“惯性”一节的教学历来是初二物理的难点，学生把概念背得滚瓜烂熟，一接触到实际问题，就犯经验性错误，为使学生正确理解惯性概念，在教学中必须讲清下面几点．
　　
　　１．“惯性”的本质．惯性是物体的固有属性，不论宏大物体，还是微小粒子，不论固体、液体、气体，不论静止物体，还是运动物体，不论物体在地球上，还是在月球上．一切物体在任何时刻，任何情况下都具有惯性．这一点应讲深讲透，教师应抓住概念中的关键字“一切物体都有……的性质”，反复讲授，引导学生讨论，理解概念本身含义．教师应在下列方面讲清其内涵．惯性是物体的固有属性，既然是固有性质，就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性，也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”，而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”．再结合“行驶中的汽车或火车，由于惯性，不能立刻停止，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例，指出“对运动物体即使加上很大的阻力，要使它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要保持匀速直线运动状态（因而力图反抗速度减小）的性质表现；再以汽车出发时即使加大油门使牵引力很大，也不可能立刻开得很快为例阐明“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要保持静止状态（因而力图反抗速度增大）的性质表现．然后根据这两方面的表现，对照概念，使学生明确惯性是物体具有保持原有运动状态不变的一种“惰性”，即使物体受到外力作用，运动状态改变了，但它的“惰性”还是存在，因此惯性不会消灭，是物体本身具有的．
　　
　　２．“惯性”与“第一定律”的区别．学生往往把牛顿第一定律的内容当做惯性概念，即“惯性”与“惯性定律”混为一谈．这也正是他们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性．为了纠正这种错误，除了使学生能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容，还应该使学生知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界（作用力）条件而改变，它始终伴随物体而存在．牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因．而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同．为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍顽强地表现出来．
　　
　　３．“惯性”与“力”的区别．学生往往把“惯性”当做力，认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等．为了纠正这种错误，可结合力的概念，要求学生去寻找施力物体，让他们碰壁，再引导学生分析惯性与力的区别：①物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力．②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大孝方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛．③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态．
　　
　　４．“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系．物体原来具有某个速度，物体惯性则力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的．当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体便不能再保持原来的速度，运动状态就发生了变化．物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动．如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用．只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象．例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了．
　　
　　５．“惯性”与“速度”的区别．学生往往把惯性大小跟速度大小混为一谈，他们往往根据“汽车行驶得越快，刹车越困难”一类现象认为：“汽车行驶越快，其惯性越大”．对于初中学生，惯性的大小与物体速度大小的区别，限于知识面，很难讲深讲透，但要提醒学生注意，惯性大小与物体运动的快慢无关．运动快的汽车难刹车是因阻力大小有限，如果增大阻力，它也会很快停下来．
　　
　　综上所述，教师只有在讲清了以上几个问题，学生才能真正理解惯性的内函，应用惯性解题才不会误入歧途。