初中物理知識點:慣性現(xiàn)象

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
定義:
我們把物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的特性叫做慣性,慣性是物體的固有屬性.

辨析與區(qū)別:
慣性”與“第一定律”的區(qū)別
“慣性”與“慣性定律”不是同一概念,不能混為一談。它們的區(qū)別:慣性是一切物體固有的屬性,是不依外界(作用力)條件而改變,它始終伴隨物體而存在。牛頓第一定律則是研究物體在不受外力作用時如何運(yùn)動的問題,是一條運(yùn)動定律,它指出了“物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的原因。而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的特性;兩者完全不同。為何牛頓第一定律又叫慣性定律,是因為定律中所描述的現(xiàn)象是物體的慣性的一個方面的表現(xiàn),當(dāng)物體受到外力作用(合外力不為零)時,物體不可能保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),但物體力圖保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)(慣性)仍舊表現(xiàn)出來。

“慣性”與“力”的區(qū)別
“慣性”與“力”不是同一概念,“子彈離開槍口后還會繼續(xù)向前運(yùn)動”,“水平道路上運(yùn)動著的汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后還要向前運(yùn)動”這些都是慣性。慣性與力的區(qū)別:①物理意義不同;慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì);而力是指物體對物體的作用。慣性是物體本身的屬性,始終具有這種性質(zhì),它與外界條件無關(guān);力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時才有,離開了物體就無所謂力。②構(gòu)成的要素不同:慣性只有大小,沒有方向和作用點,而大小也沒有具體數(shù)值,無單位;力是由大小,方向和作用點三要素構(gòu)成,它的大小有具體的數(shù)值,單位是牛。③慣性是保持物體運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì);力作用則是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。④慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),而力的大小跟許多因素有關(guān)(視力的種類而定)。

“物體慣性”與“外力作用”的辨證關(guān)系
物體的慣性和外力作用這一對矛盾的對立統(tǒng)一,形成了宏觀物體的形形色色的各種復(fù)雜的運(yùn)動。如果沒有外力,物體也就沒有復(fù)雜多樣的運(yùn)動形式;如果沒有慣性,物體的運(yùn)動狀態(tài)改變不需要力的作用。只有當(dāng)我們理解了慣性與外力作用的辨證關(guān)系,就不難解釋慣性現(xiàn)象。例如“錘子松了,把錘把的一端在物體上撞幾下,錘頭就能緊套在錘柄上”這是因為錘與柄原來都向下運(yùn)動,柄撞在物體上受到阻力作用,改變了它的運(yùn)動狀態(tài),就停止了運(yùn)動,錘頭沒受阻力仍保持原來運(yùn)動狀態(tài),繼續(xù)向下運(yùn)動,這樣錘頭就緊套在錘柄上了。

“慣性”與“速度”的區(qū)別
慣性大小與物體運(yùn)動的快慢無關(guān)!捌囆旭傇娇,其慣性越大”是不正確的。運(yùn)動快的汽車難剎車是因為運(yùn)動速度越快,物體的運(yùn)動狀態(tài)越難改變?梢姂T性大小與運(yùn)動狀態(tài)并無關(guān)系。慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)。

慣性維護(hù)平衡與作用造成變化的辯證關(guān)系
時效波先生在二十世紀(jì)末期論述“生命的產(chǎn)生”時,提出了慣性維護(hù)平衡與作用造成變化的辯證關(guān)系:“物質(zhì)是運(yùn)動的,運(yùn)動的物質(zhì)有保持其原有平衡狀態(tài)(干擾前狀態(tài))的屬性,即慣性。這里提到的慣性是廣義質(zhì)能意義上的概念,不僅指宏觀物體,構(gòu)成宏觀物體、維系著微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)運(yùn)動著的分子、原子、電子同樣具有慣性。物質(zhì)是運(yùn)動的,運(yùn)動的物質(zhì)之間是相互聯(lián)系、相互作用的。物質(zhì)在相互作用的過程中,會發(fā)生物質(zhì)和能量的運(yùn)動轉(zhuǎn)化,原有的平衡狀態(tài)(宏觀的運(yùn)動狀態(tài)、微觀的結(jié)構(gòu)形態(tài))就會被改變或打破,形成具有新的運(yùn)動狀態(tài)和結(jié)構(gòu)形態(tài)的物質(zhì)。運(yùn)動的物質(zhì)有保持原有平衡狀態(tài)的屬性,而運(yùn)動物質(zhì)間的相互作用又時刻破壞著平衡,慣性維護(hù)平衡與作用造成變化成了物質(zhì)最基本屬性的矛盾統(tǒng)一體。無機(jī)物在物質(zhì)間的相互作用中,只能被動地接受宏觀的、微觀的沖擊和破壞,改變其原有的運(yùn)動狀態(tài)和結(jié)構(gòu)形態(tài)。如被海水沖刷和風(fēng)吹日曬的礁石會移動位置和逐漸破碎。原始生命則能為維護(hù)自身的平衡狀態(tài)作出反應(yīng),主動地吸收利用物質(zhì)能量(新陳代謝)來維護(hù)有機(jī)體的結(jié)構(gòu)形態(tài)不受破壞,以維持其原有性能,獲得生存。事實上,由碳水化合物構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子就已經(jīng)能有選擇地從外界吸收營養(yǎng)物并排出分解物,不斷與環(huán)境中的某些物質(zhì)進(jìn)行代謝。”

對慣性的正確認(rèn)識:
(1)慣性與物體所處的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。對任何物體,無論是運(yùn)動還是靜止,無論是運(yùn)動狀態(tài)改變還是不變,物體都具有慣性。不能認(rèn)為:運(yùn)動的物體具有慣性,靜止的物體不具有慣性或物體運(yùn)動的速度大,慣性就大

(2)慣性大小只與物體的質(zhì)量有有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,其運(yùn)動狀態(tài)越難改變,我們就說它的慣性越大;物體的質(zhì)量越小,其運(yùn)動狀態(tài)越容易改變,我們就說它的慣性越小。物理學(xué)中就用質(zhì)量來量度物體慣性的大小

(3)慣性不是力。力是物體對物體的作用,發(fā)生力的作用時,必然要涉及兩個相互作用的物體,單獨(dú)一個物體不會產(chǎn)生力的作用;每個物體都具有慣性.不需要兩個物體的相互作用,慣性只有大小沒有方向,因此不能把慣性說成是“慣性力”“受到慣性作用”或“克服物體的慣性”,一般只能說“具有慣性”

利用慣性鑒別生、熟雞蛋:
例:小剛同學(xué)把一只熟雞蛋和一只生雞蛋都放在水平桌面上,用同樣大小的力分別使它們在桌面上繞豎直軸水平旋轉(zhuǎn),然后用手按住熟雞蛋立即釋放,發(fā)現(xiàn)熟雞蛋靜止了;用手按住生雞蛋立即釋放,發(fā)現(xiàn)生雞蛋沿原來方向繼續(xù)轉(zhuǎn)了幾圈,如圖所示。請用初中物理知識解釋為什么釋放后生雞蛋又繼續(xù)轉(zhuǎn)了幾圈?

解析:具體分析過程如下:
(1)確定研究對象及其原來所處狀態(tài):本題的研究對象是熟雞蛋和生雞蛋,他們都在桌面上繞豎直軸水平旋轉(zhuǎn)。
(2)確定物體的哪部分受力改變運(yùn)動狀態(tài):熟雞蛋是一個整體,用手按住后整體停止運(yùn)動;生雞蛋的蛋殼與蛋清、蛋黃是分離的,用手按住后只是蛋殼停止轉(zhuǎn)動。
(3)確定物體哪部分由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài):對于熟雞蛋來說,受力后整體停止運(yùn)動;對于生雞蛋來說,殼內(nèi)的蛋清和蛋黃由于慣性仍會保持原來的運(yùn)動狀態(tài)。
(4)造成的結(jié)果:手離開雞蛋后,熟雞蛋停止轉(zhuǎn)動,生雞蛋仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動幾圈。
答案:這是因為熟雞蛋蛋殼內(nèi)的物質(zhì)變成周體與雞蛋殼連在一起,用手按住立即靜止,而生雞蛋的蛋黃與蛋殼間有蛋清,用手按住轉(zhuǎn)動的生雞蛋,蛋內(nèi)的蛋黃由于慣性還要繼續(xù)轉(zhuǎn)動,所以手松開后,整個生雞蛋又繼續(xù)轉(zhuǎn)幾圈。

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