慣性應(yīng)如何正確理解

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

“慣性”是初中學(xué)習(xí)階段較難理解的物理概念之一,由于同學(xué)們在對“慣性”的認(rèn)識上有偏差,所以分析日常生活中的慣性現(xiàn)象時就容易出錯,下面談?wù)剬Α皯T性”幾個誤區(qū)的理解。

誤區(qū)之一:運(yùn)動的物體有慣性,靜止的物體沒有慣性

有的同學(xué)觀察到行駛著的汽車或火車,遇到緊急情況突然剎車時,不能立即停止,總要向前運(yùn)動一段距離才停下,認(rèn)識到這是汽車、火車具有慣性的表現(xiàn);而靜止在那兒的汽車、火車總靜止在那兒,永遠(yuǎn)也不會自己突然運(yùn)動起來,根本看不出它們有什么“慣性”。事實(shí)上,靜止的物體總要保持靜止(反抗從靜到動),運(yùn)動的物體總要保持運(yùn)動(反抗從動到靜),恰恰就是物體具有慣性的體現(xiàn)。

所以說,一切物體在任何時候、任何運(yùn)動狀態(tài)下都有慣性。

誤區(qū)之二:運(yùn)動速度大的物體慣性大

同一個物體速度大時比速度小時更難停下來,這使許多同學(xué)產(chǎn)生“速度大的物體慣性大”的錯誤認(rèn)識。若從這個認(rèn)識進(jìn)行推理,豈不要得到“速度小慣性小,速度為零慣性消失”的荒謬結(jié)論來嗎?事實(shí)上,慣性的大小與物體運(yùn)動速度大小無關(guān),它只與物體的質(zhì)量大小有關(guān),質(zhì)量越大的物體慣性越大,如靜止的籃球比靜止的汽車容易運(yùn)動起來;具有相同速度的籃球和汽車,籃球比汽車更容易停下來。

誤區(qū)之三:“慣性”就是“慣性定律”

慣性定律(即牛頓第一定律)指出了物體在不受任何外力作用時所處的運(yùn)動狀態(tài)——勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這是物體在某個特定的環(huán)境下具有慣性的表現(xiàn);而慣性是物體本身固有的一種屬性,它跟物體受不受外力無關(guān)。

誤區(qū)之四:重力越小,慣性越小;物體處于失重狀態(tài)時,慣性消失

我們知道,地面附近的物體所受重力大小與其質(zhì)量大小成正比,質(zhì)量越大的物體重力越大。有的同學(xué)就認(rèn)為,物體的質(zhì)量越大慣性越大,也可以說成物體的重力越大慣性越大,進(jìn)而推出:物體的重力越小慣性越小,重力為零慣性消失。其實(shí)這是一種錯誤的推想。

例如,月球表面的引力只有地球的六分之一,宇航員在月球上即使背上一個質(zhì)量很大的背包也感不到沉重,但走起路來卻要十分小心,不能突然移動或突然停止。因?yàn)楸嘲闹亓π×耍珣T性并沒有減小(因背包的質(zhì)量沒有減小),質(zhì)量很大的背包具有很大的慣性,當(dāng)行走的宇航員突然停下來時,背包由于具有慣性將會繼續(xù)向前運(yùn)動,宇航員就會像地球上腳被東西絆了一樣,向前傾倒。

誤區(qū)之五:慣性是一種特殊的力

有的同學(xué)認(rèn)為在水平道路上行駛的汽車,關(guān)閉發(fā)動機(jī)后仍能繼續(xù)向前滑行,是因?yàn)槠囀艿搅藨T性力的作用。這些同學(xué)之所以產(chǎn)生這種想法,是因?yàn)樗麄兊念^腦中有一個根深蒂固的錯誤思想,就是物體的運(yùn)動需要力來維持。事實(shí)上,運(yùn)動著的物體如果所受的一切外力同時消失,物體是不會停止運(yùn)動的,而是以外力消失時刻的速度做勻速直線運(yùn)動。這充分說明物體運(yùn)動不需要任何外力來維持,這又是物體具有慣性的體現(xiàn)。

請同學(xué)們注意,今后不要說出“物體受到慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等諸如此類不科學(xué)的話。

最后附帶說明一下分析慣性現(xiàn)象的常用方法:先說明兩個物體(或同一個物體的不同部分)原來處于什么運(yùn)動狀態(tài)——其中一個物體(或物體的某一部分)的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了什么樣的變化(從靜止到運(yùn)動或者從運(yùn)動到靜止;加速或者減速;運(yùn)動方向改變等)——另一個物體(或物體的另一部分)由于慣性仍要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)——出現(xiàn)了什么結(jié)果。

例:從行駛的列車上跳下來的人,為什么容易摔倒?

人在跳車之前是隨車一起向前運(yùn)動的,人跳下車腳著地后停止了運(yùn)動,而人的上身由于具有慣性仍要保持原來向前運(yùn)動的狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動,故容易向前摔倒。


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