牛一与惯性 Word.docx
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牛一与惯性 Word.docx
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牛一与惯性Word
惯性与惯性定律
一、“惯性定律”是指“牛顿第一定律”。
一切物体在没有受到力的作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。
这个结论是间接推出的,它虽然不能用实验直接证明,但由它所得的结论和实验事实相符合而得到证明。
同学们在理解时应注意以下几点:
1、定律中的“一切物体”可分为“静止物体”和“运动物体”两类,故定律可分述为:
静止物体在没有受到外力作用时总保持静止状态;运动物体在没有受外力作用的时候总保持匀速直线运动状态。
2、对于“惯性定律”,一方面可认为:
物体原来没有受到外力作用,后来也没有受到外力作用,则物体后来将保持原来的运动状态——静止状态或匀速直线运动状态。
另一方面可认为:
物体原来受到外力作用,后来没有受到外力作用,则物体后来仍保持原来的运动状态。
(这里的“原来”是有特定时限的,下面的4可进一步说明)
3、所谓“不受外力作用”是一种理想情况,在实际问题中是指在平衡力的作用下:
静止物体将保持静止状态;运动物体将保持匀速直线运动状态。
4、如果物体在平衡力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态,假设在某一时刻撤销所有的外力,物体仍将保持静止状态或匀速直线运动状态;即使物体在非平衡力作用下做变速运动,假设在某一时刻撤销所有的外力,物体将保持撤销外力时刻当时的速度大小和方向做匀速直线运动。
5、“惯性定律”间接地告诉我们:
“力是使物体的运动状态发生改变的原因”。
此结论真正含义并不是说“有力作用在物体上,物体的运动状态一定发生改变”,而是说“物体的运动状态发生改变了,它一定受到力的作用。
”“惯性定律”还间接地告诉我们:
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的条件是:
不受外力作用或受平衡力作用。
二、惯性指的是:
物体保持运动状态不变的性质。
这里的“物体”可分为“静止物体”和“运动物体”两类,则这里的“运动状态”是指“静止状态”和“匀速直线运动状态”,因此“惯性”可分述为:
静止物体有保持静止状态的性质;运动物体有保持匀速直线运动状态的性质。
应当指出的是:
1、一切物体(团体、液体、气体)在任何时候、任何情况下(无论受力与否,运动与否,运动状态变化与否)都具有保持它当时速度的性质,即都具有惯性。
2、物体的“惯性”只有当物体的运动状态发生改变或要发生改变时才表现出来。
不能认为没有表现出惯性现象的物体就没有惯性。
3、不同物体的“惯性”一般是不同的,“惯性”的大小只与物体的质量有关;同一物体的惯性大小是一定的,它与物体是否受力、运动状态是否改变或怎么变化无关。
但惯性现象的表现情况却与物体运动状态的改变情况有关。
4、“惯性”不是力,不能说“惯力”“受惯性作用”“惯性大于阻力”等等。
5、“物体保持运动状态不变的性质”和“物体保持运动状态不变”是两回事,“把物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫做惯性”的说法是错误的。
在利用“惯性”来解释实际惯性现象时,物体的运动状态并没有真正“保持不变”,这并不意味着物体没有“保持运动状态不变的性质”,而是由于“力是使物体的运动状态发生改变的原因”。
三、“惯性”和“惯性定律”的区别:
1、“惯性”是指物体固有的属性;而“惯性定律”是描述不受外力作用时物体的运动规律。
2、任何物体都有“保持静止状态或匀速直线运动”状态的性质,而只有不受外力作用或受平衡力作用的物体才能“保持静止状态或匀速直线运动状态”。
3、物体在任何情况下都有“保持静止状态或匀速直线运动状态的性质”,而只有物体不受外力作用或受平衡力作用才能“保持静止状态或匀速直线运动状态”。
由于同学们对“惯性”不理解,容易出现一些错误的说法,如“把物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫做惯性”,“惯性消失”“惯性增加”“运动惯性”“静止惯性”“运动时有惯性,静止时无惯性”“运动时比静止时的惯性大”“速度大时比速度小时惯性大”“受力越大惯性越大”“受力时有惯性,不受力时无惯性”“物体只有静止时和做匀速直线运动时才有惯性”“惯力”“惯性作用”“惯性大于阻力”等等,复习时应注意纠正。
对“惯性”理解的误区
“惯性”是九年级较难理解的物理概念之一,由于同学们在对“惯性”的认识上有偏差,所以分析日常生活中的惯性现象时就容易出错,下面谈谈对“惯性”几个误区的理解。
误区之一:
运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
有的同学观察到行驶着的汽车或火车,遇到紧急情况突然刹车时,不能立即停止,总要向前运动一段距离才停下,认识到这是汽车、火车具有惯性的表现;而静止在那儿的汽车、火车总静止在那儿,永远也不会自己突然运动起来,根本看不出它们有什么“惯性”。
事实上,静止的物体总要保持静止(反抗从静到动),运动的物体总要保持运动(反抗从动到静),恰恰就是物体具有惯性的体现。
所以说,一切物体在任何时候、任何运动状态下都有惯性。
误区之二:
运动速度大的物体惯性大
同一个物体速度大时比速度小时更难停下来,这使许多同学产生“速度大的物体惯性大”的错误认识。
若从这个认识进行推理,岂不要得到“速度小惯性小,速度为零惯性消失”的荒谬结论来吗?
事实上,惯性的大小与物体运动速度大小无关,它只与物体的质量大小有关,质量越大的物体惯性越大,如静止的篮球比静止的汽车容易运动起来;具有相同速度的篮球和汽车,篮球比汽车更容易停下来。
误区之三:
“惯性”就是“惯性定律”
惯性定律(即牛顿第一定律)指出了物体在不受任何外力作用时所处的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态,这是物体在某个特定的环境下具有惯性的表现;而惯性是物体本身固有的一种特性,它跟物体受不受外力无关。
误区之四:
重力越小,惯性越小;物体处于失重状态时,惯性消失
我们知道,地面附近的物体所受重力大小与其质量大小成正比,质量越大的物体重力越大。
有的同学就认为,物体的质量越大惯性越大,也可以说成物体的重力越大惯性越大,进而推出:
物体的重力越小惯性越小,重力为零惯性消失。
其实这是一种错误的推想。
例如,月球表面的引力只有地球的六分之一,宇航员在月球上即使背上一个质量很大的背包也感不到沉重,但走起路来却要十分小心,不能突然移动或突然停止。
因为背包的重力小了,但惯性并没有减小(因背包的质量没有减小),质量很大的背包具有很大的惯性,当行走的宇航员突然停下来时,背包由于具有惯性将会继续向前运动,宇航员就会像地球上脚被东西绊了一样,向前倾倒。
误区之五:
惯性是一种特殊的力
有的同学认为在水平道路上行驶的汽车,关闭发动机后仍能继续向前滑行,是因为汽车受到了惯性力的作用。
这些同学之所以产生这种想法,是因为他们的头脑中有一个根深蒂固的错误思想,就是物体的运动需要力来维持。
事实上,运动着的物体如果所受的一切外力同时消失,物体是不会停止运动的,而是以外力消失时刻的速度做匀速直线运动。
这充分说明物体运动不需要任何外力来维持,这又是物体具有惯性的体现。
请注意,不要说出“物体受到惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等诸如此类不科学的话。
最后附带说明一下分析惯性现象的常用方法:
先说明两个物体(或同一个物体的不同部分)原来处于什么运动状态──其中一个物体(或物体的某一部分)的运动状态发生了什么样的变化(从静止到运动或者从运动到静止;加速或者减速;运动方向改变等)──另一个物体(或物体的另一部分)由于惯性仍要保持原来的运动状态──出现了什么结果。
惯性现象
一切物体都有惯性.下面我们做几个表现物体具有惯性的有趣实验.
1.惯性小球实验
我们把一个小球稳稳地放在小木片上,用弹簧片迅速地把小木片弹出去,注意观察发生的现象.
(演示)
小木片弹出去后,小球落在了原处.
大家都知道这是由于小球有惯性.但是如何用简单明了的语言解释这个现象呢?
我们用惯性解释物理现象,必须抓住惯性的实质.惯性的实质是物体有保持原有的运动状态不变的性质,所以我们必须认清物体原有的运动状态.以小球为例,木片被弹出去之前,小球处于静止状态.小球由于有惯性,还应保持原有的静止状态,所以小球落在原处.简言之,物体原来是什么状态,由于有惯性,它要保持什么状态,这是解释惯性现象的关键.
2.钢笔帽的惯性实验.
拿一个小纸条放在桌边上,在纸条上压一个立着放的钢笔帽,将纸条迅速抽出,钢笔帽不倒.
请大家解释当纸条抽出时,笔帽为什么不倒?
钢笔帽是静止的.当纸条迅速抽出时,由于笔帽有惯性,还要保持静止状态,所以笔帽不倒.
3.刹车时的惯性现象
我们在小车上立一个木块,使小车和木块一起运动,小车突然停住时会发生什么现象?
刹车前木块和小车一起运动.刹车时,木块底部和小车都停住了,但是由于有惯性,木块上部还要保持向前运动,所以木块向前倾倒.
这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象.
4.汽车起动发生的惯性现象
请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?
飞机投掷物体前,被投掷物跟飞机一起运动.投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动.可是被投掷物受重力作用,它向前运动的同时还要向下落,物体的实际下落轨道是一抛物线.所以必须提前投掷.
飞机速度越大,高度越大,提前量也应该越大.飞机投弹也遵循这个规律.
5.跳远运动员起跳前经过了一段距离的助跑
跳远运动员起跳前经过了一段距离的助跑,踏跳时具有较大的水平向前的速度.由于人有惯性,踏跳后还要向前继续用较大的速度运动,这样可以跳的更远些.事实证明,跳远运动员都是短跑好手就是这个道理.
五、学生阅读“汽车刹车之后”
从阅读材料可知,汽车的停车距离等于反应距离和制动距离之和.如果你是一位汽车司机,应该注意怎样防止发生交通事故?
车速不能太快,十次事故九次快.驾驶车辆应该精神集中,这样可以缩短反应时间和减小反应距离.司机应保证汽车的刹车机件的性能良好,缩短制动距离.下雪、下雨天尤其应减速慢行.
我们同学骑自行车也应如此.不骑快车、精神集中、车闸要灵.
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