力与运动关系中“保持”的含义

(整期优先)网络出版时间:2011-12-22
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力与运动关系中“保持”的含义

葛军

江苏省赣榆县实验中学葛军

力与运动的关系是初中物理的重要内容,也是学习中的一个难点知识。学生在学习力与运动的关系过程中,不仅受到已有错误观念的干扰,还对教材中物理定律的内容理解不透彻,甚至存在盲区。全面而准确掌握教材中物理定律的内容是学好力与运动关系的基础。

在初中物理教材八年级下册(江苏科学技术出版社)中对于力与运动的关系是这样描述的:“物体在二力平衡的条件下,保持静止或匀速直线运动状态”。

对于力与运动的关系,牛顿第一定律是这样描述的:“一切物体在没有受到力的作用时,总继续保持匀速直线运动状态或静止状态。”

无论哪种描述都有“保持”二字,保持意味物体的运动状态是持续的、稳定不变的,物体的加速度为零,而非瞬时的、变化的。通过对牛顿第一定律的描述与初中物理教材中的描述相比较可发现:牛顿第一定律的描述中用“继续保持”,从而突出“保持”的含义;而教材中仅用“保持”二字。因此,学生在学习过程中容易忽视“保持”的含义。在一般情况下这不会对解题造成影响,而在一些特殊情况下则会出现问题。例如:

例题竖直向上抛出一个小球,当小球上升到最高点时,小球的速度大小为_____,此时小球受到的力_____平衡力(填“是”或“不是”)。

错解小球上升到最高点时,其速度减小到零,处于静止状态,所以小球受到平衡力作用。

正解当小球上升到最高点时,其速度虽然减小到零,但并不能保持一段时间,而小球的运动方向也发生改变。因此,小球此时的运动状态是变化的,所以小球受非平衡力作用。

与上述例题中类似的物理过程还有很多,如单摆的摆球摆到最高点;弹簧振子振动到最大位置等。

学生在学习过程中往往忽视“保持”二字所蕴含的深刻含义;另一方面对于运动状态的判断,只重视对速度大小的判断,忽视对运动方向的分析。因此,造成学生对本题的误解。

初中没有引入加速度的概念,用“保持”二字对力与运动的关系进行定性描述。因此,在教学中应通过具体的物理情景加深对“保持”二字的理解。为了突出“保持”的含义,全面而正确的理解力与运动的关系,我认为教材中“保持”二字也应改为“继续保持”应该较好。