如何讓初中生理解“靜止”和“速度為零”

在初中物理知識(shí)中，有許多抽象的概念。它們對(duì)教師來(lái)說(shuō)可能是“司空見(jiàn)慣”，而對(duì)于思路幾乎是“直來(lái)直去”的學(xué)生來(lái)說(shuō)，要理解這些概念不是件易事。如果強(qiáng)行將一些抽象物理概念灌輸給學(xué)生，將影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，阻礙學(xué)生的思維活動(dòng)。如何讓學(xué)生正確理解物理概念的含義及其與相關(guān)概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，是應(yīng)用物理規(guī)律分析、解決有關(guān)物理問(wèn)題的基礎(chǔ)。本文針對(duì)如何讓初中生理解“靜止”和“速度為零”概念含義作一淺析。

初中物理課本中對(duì)于運(yùn)動(dòng)是這樣定義的：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的變化。而對(duì)靜止卻并沒(méi)有給出嚴(yán)格的定義。靜止是相對(duì)的，不是永恒的，是運(yùn)動(dòng)的一種特殊狀態(tài)，表述時(shí)必須指明它相對(duì)的參照物。

物體速度為零，且加速度也為零時(shí)，才是靜止?fàn)顟B(tài)，否則就不是靜止?fàn)顟B(tài)。例如，將一物體豎直上拋，當(dāng)物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，物體是否處于靜止?fàn)顟B(tài)？大多數(shù)學(xué)生錯(cuò)誤地以為，物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，當(dāng)然是靜止?fàn)顟B(tài)。其實(shí)，速度為零，不一定就是靜止?fàn)顟B(tài)。

物體速度為零，還得看它是否是處于受力平衡狀態(tài)。當(dāng)物體被上拋到最高點(diǎn)時(shí)，雖然速度為零，但是它此時(shí)受到重力的作用，合力不為零，屬非平衡狀態(tài)，當(dāng)然不是靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)有向下的加速度g。但初中學(xué)生未涉及加速度，所以很難理解，那么，如何讓初中生理解呢？

速度為零，不代表速度不變化。如果速度為零并且不變化，那么它會(huì)一直處于靜止?fàn)顟B(tài)；而對(duì)于當(dāng)時(shí)速度為零但正在發(fā)生變化的情況，物體就不是處于平衡狀態(tài)。初中階段學(xué)生對(duì)靜止的比較好的定義是純運(yùn)動(dòng)學(xué)上的，就是說(shuō)如果存在某個(gè)時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段內(nèi)物體的速度為零，則稱這個(gè)物體在這段時(shí)間內(nèi)靜止。或者學(xué)生應(yīng)該這樣理解比較容易搞清楚“靜止”與“速度為零”的關(guān)系：速度是表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的一個(gè)物理量，它不單有方向，還有平均速度和瞬時(shí)速度之分。相對(duì)于同一參照物，靜止物體的速度肯定等于零，但速度等于零的物體并非表示沒(méi)運(yùn)動(dòng)。如某物體運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后回到了原來(lái)位置（如圓周運(yùn)動(dòng)），這段時(shí)間內(nèi)它的平均速度為零，但它實(shí)運(yùn)動(dòng)了，并沒(méi)靜止。一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的速度大小可以從零到很大。一個(gè)靜止物體，就是（相對(duì)于參照物）不動(dòng)的物體。因此，靜止的物體速度一定為零；速度為零的物體，不一定靜止。

對(duì)于靜止的物體，學(xué)生可以從物體的受力情況和參照物的選取兩個(gè)方面表述：物體不受力或者所受力合外力為零，并且相對(duì)于參照物在某一時(shí)刻或者某一段時(shí)間內(nèi)位置也不發(fā)生變化，即速度為零。因此，可以說(shuō)靜止是速度為零的特殊情況。所以像豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，只能說(shuō)它速度為零，不能說(shuō)它靜止，因?yàn)槭艿街亓Γ狭Σ粸榱恪?/p>

學(xué)生所存在的困惑一定程度上是由于中學(xué)物理教材對(duì)有些物理概念的定義及含義的闡述不深入。但這是正常的、不可避免的現(xiàn)象。因?yàn)槭苤袑W(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知水平的限制，所以教師在學(xué)生可接受范圍內(nèi)要準(zhǔn)確表述，通過(guò)實(shí)例作適當(dāng)?shù)摹把a(bǔ)充說(shuō)明”，以期達(dá)到正確理解和應(yīng)用的目的。

參考文獻(xiàn)：

范增.我國(guó)高中物理核心概念及其學(xué)習(xí)進(jìn)階研究[D].西南大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：張金發(fā)，本科，就職于甘肅省武威市涼州區(qū)洪祥鎮(zhèn)中學(xué)，主要從事班主任專業(yè)發(fā)展研究，初高中物理課程銜接及改革研究。

編輯 段麗君