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惯性定义 一、 惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都 具有惯性。一切物体都具有惯性。 惯性定义: 我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。惯性代表了物体运动状态改变的 难易程度。 惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是 惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。 当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被 外力所制止。任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。 幻想 北京有个人,曾提出选一个无风的日子,乘坐气球在高空观看大地向东移动,以此来环 游世界, 这是否可行呢显然不能,但这又是为什么呢这就是惯性。当有人乘坐气球离开地球 表面时,由于惯性,人和气球仍以地球自转的速度运动着。 注意 1、惯性不等同于惯性定律。惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力 不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因)。 2、惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”。 二、辨析与区别 (一)与“第一定律”的区别 “惯性”与“惯性定律”不是同一概念,不能混为一谈。它们的区别:惯性是一切物体固有 的属性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研 究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了 “物体保持匀速直线 运动状态或静止状态”的原因。 而惯性是 “物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状 态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象 是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保 持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性) 仍旧表 现出来。 (二)与“力”的区别 “惯性”与“力”不是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”, “水平道路上运动 着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别: 物理意义不同; 惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物 体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只 有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。 构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位; 力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛。 惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。 惯性的大小只与物体的质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。 “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系 物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运 动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改 变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。 例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄 原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动, 锤头 没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。 (三)与“速度”的区别 惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快,其惯性越大”是不正确的。运动快的汽 车难刹车是因为运动速度越快,物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关 系。惯性大小只与物体质量有关。 三、例子 : 1、飞镖脱手后继续运动; 2、小狗抖动身体,甩掉毛上的水(洗衣机甩干); 3、发射卫星所需的推力不但与卫星所受重力和发射的倾角有关,而且还与发射方向和 发射地点的纬度有关,按照赤道上某点计算,地球由西向东以460 m/s 的速度转动。如果火 箭向东发射, 就可以利用地球自转的惯性节省推力随着地球纬度的变化,各处转动的线速 度也不一样,地球转动线速度在赤道处最大,而在南北极最小,几乎为零。所以,发射地点 的纬度越高,所需火箭推力也越大在赤道附近顺着地球自转的方向发射最为省力; 4、汽车发动机的飞轮提供非做功冲程的动力; 5、足球在空中飞行; 6、纸飞机离开手以后继续飞行; 7、星际探测仪 , 一经脱离地球引力范围,不需要用发动机就可保持飞行,万有引力提供 向心力做匀速圆周运动; 8、锤头松了,只要把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了; 9、跳远时利用助跑,使自己跳得更远; 10 车启动时,人会向后靠;停止时,向前;向左转,人向右;向右转,人向左(事实 上,人一直是相对于地面向前运动,只是因为汽车方向的改变,而使人看起来位置也在变); 紧急刹车时,人会向前倾; 11、用“拍打法”除去衣服上的灰尘; 12、用铁锨往锅炉里投煤; 13、利用地球自转的惯性节省火箭发射时所需动力; 14、子弹离开枪口后还会继续向前运动; 15、走路的时脚被树枝等绊住。由于脚下遇到阻力,立即停止运动,而上身则由于惯性 继续向前运动,所以会向前倾倒; 16、关闭燃气后, 铁锅还会继续热一段时间才会逐渐冷却下来,这是热的 惯性 现象; 17、汽车在高速行驶时紧急刹车,不是马上停下来,而是滑行一段距离后停下来; 18、洒水枪,水离开枪后还能继续运动; 19、投掷铅球时,铅球离开手后继续运动。 对惯性的正确认识: (1)惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体,无论是运动还是静止,无论是运 动状态改变还是不变,物体都具有惯性。不能认为:运动的物体具有惯性,静止的物体不具 有惯性或物体运动的速度大,惯性就大 (2)惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大,其运动状态越难改变,我们 就说它的惯性越大;物体的质量越小,其运动状态越容易改变,我们就说它的惯性越小。物 理学中就用质量来量度物体惯性的大小 (3)惯性不是力。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,必然要涉及两个相互作 用的物体, 单独一个物体不会产生力的作用;每个物体都具有惯性不需要两个物体的相互 作用,惯性只有大小没有方向,因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克 服物体的惯性” ,一般只能说“具有惯性”利用惯性鉴别生、熟鸡蛋: 例: 小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上,用同样大小的力分别使它 们在桌面上绕竖直轴水平旋转,然后用手按住熟鸡蛋立即释放,发现熟鸡蛋静止了;用手按 住生鸡蛋立即释放,发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈,如图所示。 请用初中物理知识解 释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈 解析 :具体分析过程如下: (1) 确定研究对象及其原来所处状态:本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋,他们都在桌 面上绕竖直轴水平旋转。 (2) 确定物体的哪部分受力改变运动状态:熟鸡蛋是一个整体,用手按住后整体停止运 动;生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的,用手按住后只是蛋壳停止转动。 (3) 确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态:对于熟鸡蛋来说,受力后整体停 止运动;对于生鸡蛋来说,壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。 (4) 造成的结果:手离开鸡蛋后,熟鸡蛋停止转动,生鸡蛋仍继续转动几圈。 答案 : 这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成周体与鸡蛋壳连在一起,用手按住立即静止, 而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清,用手按住转动的生鸡蛋,蛋内的蛋黄由于惯性还要继续转 动,所以手松开后,整个生鸡蛋又继续转几圈。
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