初中物理惯性与惯性定律及惯性现象解释全国通用

惯性与惯性定律及惯性现象解释

惯性是物理概念，反映的是物体的性质，即一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。这里“一切物体”指所有物体，即包括静止的物体，也包括运动的物体。“都有”是说没有例外，这就点明了共性。“或”是指如果物体最初是静止的，它就有保持静止状态的性质；如果最初是运动的，它就有保持匀速直线运动的性质。所以课本上给惯性的定义是：物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。

惯性是物体本身的一种属性，一切物体在任何时候、任何状态、任何情况下都具有惯性，不可避免，不可克服，惯性与外界条件无关，与受力与否、受力大小、处于何种状态、状态如何改变等均无关。好比一口缸，装满水时可容纳水1米3，说明这缸有这样大的容纳的本领，还是这口缸，不装水时，同样还具有容纳1米3水的本领，并不因为不装水就没有容纳水的本领。惯性大小只与质量有关，质量大，惯性大；质量小，惯性小。质量是惯性大小的量度。

把一切物体都具有惯性的种种认识，总结概括上升为理论认识，人们得到这样的规律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即惯性定律，也称牛顿第一定律。它是物理规律，反映的是物体在“不受外力”作用时的运动规律。“一切物体”指所有物体。“总”是说没有例外和从始至终，这就点明了规律性。“没有受到外力”是指明惯性定律成立的条件。惯性定律指出了一切物体都有惯性，提示了物体一定条件下物体的运动状态，反映了物体的运动规律。

惯性是物理概念，惯性定律是物理规律，二者有严格的区别，凡是一个定律都揭示事物在一定条件下的结果，因此定律内容的构成总包含有两部分，条件及结论。惯性定律的条件是“没有受到外力”，“结论是物体保持静止状态或匀速直线运动状态。”惯性定律揭示了物体在不受外力作用时如何运动的问题，为突出物体仅在惯性支配下运动，故称惯性定律。“保持原来静止状态或匀速直线运动状态”的性质，与“保持原来静止状态或匀速直线运动状态”的原因是两回事，不可混为一谈。惯性是物体固有属性，不随外界条件的改变而改变，一切物体在任何情况下都有惯性，当物体不受外力时，表现为物体保持静止状态或匀速直线运动状态，当受到外力时，表现为物体运动状态的改变有难易之别。

还必须注意的是，不可将力和惯性混为一谈，不能将惯性认为是力。惯性是物体保持原有速度（状态）不变的性质，力是改变速度（即产生速度变化）的原因，前者要“保持不变”，后者要“迫使改变”，前者是“物体固有”，后者是“施力者外加的”。物体有保持原来状态的性质，但没有保持状态改变的性质，因为前者“不受力作用”，后者必须有力的作用才可使状态改变，物体可以不受力或所受外力和为零，但物体的惯性却永远不会为零，力改变运动状态，而不是产生运动和保持运动的原因。

理解惯性时，一些同学对实际中的惯性现象难于解释，常发生一些错误。例如，一些同学根据“汽车速度越快，刹车后停下来所用时间越长”的现象，误认为物体速度大则惯性大，这是把速度和惯性错误联系起来了。必须明确，惯性大小是由物体质量来量度的，质量不变，惯性大小就不变。质量一定，且制动阻力一定时，速度减小的快慢是一定的，即加速度一定，这反应物体保持状态本领一定。只是因为速度大，减小为零所用时间长，制动所用时间就越长。同时从静

止开始起动的小汽车和载重车，在相同外力作用下，小汽车起动得快，载重车起动得慢，这说明载重车保持原来状态的本领大，所以起动得慢；同样的道理，在刹车时，载重车由于保持原来状态的本领大，就比小汽车要行驶更长的距离才停下来，由此说明质量大的物体，其惯性大。

有些同学根据“站在车里的人在急刹车时比缓慢刹车时向前冲得利害”的事实，错误地得出结论“速度改变快惯性大”。其实不论快刹车，还是慢刹车，人的惯性大小都是一样的。只是由于急刹车时，车子停得快，人体的惯性运动相对车子的减速运动显得快，慢刹车时，由于车子速度改变慢，人体的惯性运动相对于车子减速运动显得没有那么突出。

在日常实际中经常利用惯性，例如机动车在靠站前的一段距离就关闭发动机，利用车的惯性行驶完余下这段路程，从而实现节约能源的目的。飞机空投时，必须提前投掷才能投中目标。因为当它离开飞机后，虽然在竖直方向上受到重力作用要下落，但在水平方向上却未受到外力作用，由于惯性，物体仍然保持原有的水平向前的运动速度。

当然，我们还要防止惯性带来的不利情况的发生，譬如，为保持行驶车辆的安全，对行驶车辆限制车速；车与车间前后要保持一定距离；小汽车前排司机和乘客必须系安全带，等等。