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淺談高中物理的慣性定律
慣性定律即牛頓第一運動定律，它是牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，再經(jīng)過自己的研究總結(jié)歸納出來的。
慣性：任何物體都有保持其原來運動狀態(tài)不變的特性，這個特性叫慣性。當物體不受其他物體的作用時，該物體將繼續(xù)保持原來的運動狀態(tài)不變；當物體受到其他物體的作用時，慣性表現(xiàn)為阻礙物體運動狀態(tài)的改變，物體的慣性大，原來的運動狀態(tài)就不易改變；物體的慣性小，就容易改變原來的運動狀態(tài)。
質(zhì)量是物體慣性大小的量度，即質(zhì)量越大，慣性就越大；質(zhì)量越小，慣性就越小，慣性的大小跟它受不受力，運不運動無關(guān)。
慣性定律及表述：伽利略提出著名的斜面實驗，小球從光滑的斜面上滾下來，小球因受重力作用沿斜面加速運動后繼續(xù)在平面上滾動，先后讓小球在鋪有毛巾，棉布，光滑木板上水平運動，實驗結(jié)果是小球運動得越來越遠，經(jīng)科學推理，若忽略空氣阻力，并使平面的摩擦力減小到零，物體在光滑的水平面上保持勻速直線一直運動下去。因此，牛頓第一定律的表述為：任何物體都保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，除非施加外力迫使其改變這種狀態(tài)。我們平常所見的物體的運動，往往受到重力和摩擦力的影響，要想做此實驗，必須設(shè)計理想的情況，一是可以進入太空中的飛船中進行實驗，二是利用氣墊導軌裝置，使實驗接近無摩擦力影響的理想情況。把滑塊輕輕地放在水平的導軌上，空氣墊支承它靜止不動，然后輕輕推動以下滑塊，使其自由運動，滑塊就將沿導軌緩慢平穩(wěn)地作勻速直線運動。
在描述滑塊作勻速直線運動時，是以地球為參考系的，若選擇固定的導軌或相對于導軌作勻速直線運動的其他物體作為參考系，同樣也能判斷出滑塊做勻速直線運動。但是，并非所有的參考系在描述滑塊的運動時都能得出它做勻速直線運動的結(jié)論。比如：以相對于導軌做加速運動的其它物體為參考系，盡管滑塊不是勻速的，其運動卻不是勻速的。我們把能使牛頓第一定律成立的參考系叫做慣性參考系。只有在慣性系中，牛頓第一定律才成立。
因為任何物體之間都存在相互作用，不受力作用的物體是不存在的，關(guān)于慣性定律，愛因斯坦多次這樣說過：“一個物體在離其它物體有足夠遠時，它將一直保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”。慣性定律的意義和作用：
1、牛頓第一定律給出了“慣性”的概念，即慣性是一切物體所具有的保持其運動狀態(tài)不變的特性。
2、由于物體在其他物體的作用下會改變原來的運動狀態(tài)，因而牛頓第一定律定性地給出了力的定義：力是物體間的相互作用，由于力的作用，受力物體的運動狀態(tài)會發(fā)生變化。這就指出了力和運動的關(guān)系，從而把力的概念（力是物體間的相互作用）---引到了“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”。
3、牛頓第一定律給出了物體所在的參考系是否是慣性系的判別標準，在此參考系中若物體不受其他物體的作用能夠保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，該參考系就是慣性參考系，即牛頓第一定律成立的參考系是慣性系。
有關(guān)慣性問題中容易出現(xiàn)的疑難問題：
1、慣性不能被克服：有的人認為：“物體在沒有受到外力作用時能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，是有慣性的，比如用力踢球，使其由靜止開始運動是克服了球的慣性”。這種說法是不正確的。慣性是物體的固有屬性，它跟外界因素無關(guān)。同一物體，在靜止，運動；受力或不受力，受恒力或受變力 任何情況下，其慣性大小都是不變的。也就是說，慣性這一屬性總是表現(xiàn)為：“保持原狀，反抗改變”。
2、慣性是一條獨立的定律：在對牛頓第一定律的理解中，有一種錯誤的認識：認為牛頓第一定律是物體所受合力為零時牛頓第二定律的一種特殊情況，由F=ma當物體所受合外力為零時，讓產(chǎn)生的加速也應該為零，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，也就是說牛頓第一定律不是一條獨立的定律，它是第二定律的一種特殊形式。
應該怎樣來正確認識呢？
第一，正因為牛頓第一定律為我們指出了物體在沒有受到其他物體作用時所處的運動狀態(tài)，我們才可能進一步研究當物體受到其他物體作用時又將處于怎樣的運動狀態(tài)。牛頓第一定律定律確定了力涵義，指出物體如果受到其他物體對它的作用力時，其運動狀態(tài)將要發(fā)生改變，但是如果我們不知道物體在不受力情況下處于怎樣的運動狀態(tài)，要研究在力的作用下物體將做怎樣的運動，顯然是不可能的。
第二，根據(jù)F=ma，合力F=0則a=0，（即物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)），從數(shù)學角度看，牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例，但如何量度物體的加速度，必須選擇一個參考系統(tǒng)，使得物體不受力時相對該參考系的加速度為零，這個參考系一定要是慣性參考系，而判別一個參考系是否慣性參考系，要求用牛頓第一定律作為判別的標準，所以沒有牛頓第一定律，就無法量度物體的加速度，因而，牛頓第一定律是一條獨立的定律，不能用第二牛頓定律來代替它，概括它。
慣性是物體的固有屬性，慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的，只要質(zhì)量一定，物體的慣性大小也就完全確定了，不管物體處于什么狀態(tài)，是靜止，還是運動狀態(tài)；是運動速度大還是小，是體積大還是小，是位置高還是低等等，只要物體的質(zhì)量不變，慣性大小也就不變。
現(xiàn)在我們再來分析一下以上的生活現(xiàn)象，由于汽車具有慣性的緣故，汽車在剎車時具有一定的速度，汽車由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)即其速度不變，所以能向前滑行，但向前滑行的距離長短，不能用“速度大慣性大”來解釋。慣性的大小與物體的運動姿態(tài)無關(guān)。汽車剎車時速度大，剎車后滑行的距離較長是因為剎車時汽車其有較大的動能，在阻力相同時就要向前運動較長的距離。
只要我們在學習的過程中，正確理解慣性，并能正確地運用慣性定律，我們就能解決很多慣性方面的問題。
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