如何加强学生对“牛顿第一定律”的理解

如何加强学生对“牛顿第一定律”的理解

九年级人教版教材第十二章《运动和力》的第五节讲的是《牛顿第一定律》，本节课的教学重难点是：对牛顿第一定律的理解和应用。其中教材中还涉及到了用“牛顿第一定律”去解释生活中惯性现象的实例，笔者发现很多学生虽然把牛顿第一定律背的很熟，但是在运用此定律解释现象时，困难重重，甚至无从下手，语言表达也毫无逻辑顺序，我认为还是学生对牛顿第一定律没有真正理解。初中学生在学习知识，记忆知识过程中不应再像小学生那样单靠机械记忆了，应该先理解，再记忆。那么如何使学生对牛顿第一定律理解更透彻呢？笔者认为：有以下几点可以提供帮助。

一．首先要给学生认真介绍牛顿第一定律产生的历史背景。

绝不能忽视此定律产生的历史背景，它对理解定律也很有帮助。对研究所涉及的内容，在牛顿之前已经有好几位学者，物理学家，先后经历了古希腊学者亚里士多德，笛卡尔，伽利略。亚里士多德提出力是维持物体运动的原因，当时这种错误的观点，误导了人们很长时间，后来笛卡尔，伽利略，提出物体运动是不需要力来维持的，而力是改变物体运动状态的原因。最后英国物理学家牛顿又对前两位的思想理论进一步完善。无论是笛卡尔，伽利略，还是牛顿，他们都经过无数次反复实验，凡是物理学上得出的结论，都是要靠事实说话，实验结果即事实，最终牛顿第一定律就诞生了。

二．强调定律的前提条件。

牛顿第一定律的前提是：一切物体在没有受到力的作用时，其含

义包括以下两种意思：

第一种：本身就没有受到力的作用，当然，这在自然界中是不存在的，所以这属于物理学中的理想状况。虽然对应实验无法实现，但是通过一次次的无限接近，类推此定律就诞生了。我在讲课时，所做的实验是这样的，先用毛巾做接触面，再换用光木板，最后用一块长条玻璃板，这样接触面是一次比一次光滑，设想这样让接触面无限光滑下去，就等于不受一点摩擦力，也就是不受外力了。

第二种：虽然受到力的作用，但是受到的是一对平衡力，在同一直线上，大小相等，方向相反的两个力可以相互抵消，对外表现的效果是相当于合力为零，即也是不受力。

在讲解时，还应强调此定律是通过分析事实，再进一步概括，推理出来的，虽然不是直接用实验证明，但是一样能经得住实践检验。三．关于定律中的几个关键词的理解要特殊说明。

1．此定律中的“一切”是指所有物体，不论质量大小，体积大小，温度高低，运动静止与否，不论状态，种类，只要是客观存在的物体即可。

2．定律中的“保持”是指在满足前提条件时，原来怎样现在还怎样，就是保持的含义，即原来静止的物体，现在仍然静止，原来运动的，不论是何种运动，现在仍然运动，但是要以定律成立前提条件之前一刻的运动速度为定值，就以这个速度为恒定速度一直做匀速直线运动下去，正因如此，物体保持了原有运动状态不变的特性，我们就把此定律也叫惯性定律。

3．“或”代表选择关系，而不是并列关系，“或”字决不能改成“和”字，是指选择其中的一种，即要么是静止状态，要么是匀速直线运动状态。

四．一定要强调惯性不是作用力，也不能说物体受到惯性作用，而惯性是物体的一种特性，只能说由于惯性的原因，物体怎样。五．如何用牛顿第一定律去解释现实生活中有关现象。

比如为何“刹车前倾，启动后倒”；车的发动机已经关闭，但为何还在前行；钢笔帽放在纸条上，迅速抽掉纸条，钢笔帽却不倒；斧头、锤子松了，倒过来撞几下地面就套紧了，等等，这些现象都要求学生会用此定律去正确解释。

首先要确定被研究对象是哪个物体或物体的哪个部分，其次要搞楚是哪个物体或物体哪个部分满足牛顿第一定律。语言要组织好，要有一定的逻辑思维顺序。

比如汽车刹车时，为何乘客会向前倾，学生分不清楚是上半身还是下半身不受力的作用，因此解释混乱，其实不论“刹车前倾”，还是“启动后倒”，还是“左拐右倒”，“右拐左倒”，对于人的身体来说只有下半身是坐在车上的，因此下半身与车运动情况保持一致，即车动下身也动，车静下身也静，也就是说只有下半身受作用力，当然下半身就不满足牛顿第一定律的前提了，而上半身没与车接触，不受车的作用力，所以满足牛顿第一定律，即保持原来运动状态，原来相对地面是朝前运动的，现在还是朝前运动，原来相对地面静止，现在还是静止的。

综上所述，“刹车前倾”应该是这样解释比较合适。刹车前人随车一起前行很稳定，但在刹车一瞬间出现了转变，这时下半身与车的情况保持一致，随车而止，而上半身却并没有受到车的作用力，所以上半身可以满足惯性定律，即上半身没有受到力的作用，原来怎样现在依然怎样，原来上半身是前行的，现在不受任何影响还是朝前行的状态，对整个身体而言，下半身突然停住，而上半身却朝前，身体不平衡了，只能前倾。