惯性及其量度

一切物体都具有惯性。

惯性的大小只与物体的质量有关。

惯性定律：任何物体在不受外力时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是惯性定律（牛顿第一定律）惯性定义：我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。

惯性是一切物体固有的属性，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。

概述当你踢到球时，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。

所有的物体在任何时候都是有惯性的，它要保持原有的运动状态或静止状态。

幻想无法实现的原因--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。

伽利略惯性原理是伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》书中发表的，它是作为捍卫日心说的基本论点而提出来的。

根据亚里士多德的物理学，保持物体以均速运动的是力的持久作用。

但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动，而是相反地每次经过一定时间之后，在速度上就有所增加。

物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧。

如果引力能够截断，物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去。

伽利略在金属球在斜面滚动的实验中观察到，金属球以匀速继续滚过一片光滑的平桌面。

从以上这些观察结果就得到了惯性原理。

这个原理阐明物体只要不受到外力的作用，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。

伽利略的惯性原理是近代科学的起点，它摧毁了反对哥白尼的所谓缺乏地球运动的直接证据的借口。

笛卡尔的补充笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去．牛顿而被现代社会所普遍认知的惯性原理，来自于牛顿的《自然哲学的数学原理》(Mathematical Principles of Natural Philosophy, 1687)，定义如下：惯性定律就是牛顿第一定律。

“惯性”与“速度”的区别惯性大小容易跟速度大小混为一谈。

因为生活中“汽车行驶得越快，刹车越困难”从而得出“汽车行驶越快，其惯性越大”的错误结论。

这里首先要搞清楚惯性的大小是怎么量度的？惯性的大小实质是指物体维持其运动状态(v)不变的能力（或顽强性）的大小。

因此，惯性的大小就表现为：在相同的外力作用下，不同质量的物体，运动状态改变的难易程度不同，即产生的加速度不同。

根据牛顿第二定律，在相同外力作用下，质量大的物体获得的加速度小，表明它的运动状态难于改变，即它维持原来运动状态的能力大，其惯性就大；相反，物体的质量小，其惯性就小。

可见，质量可作为惯性大小的定量量度。

要进一步明确的是，惯性是物体的一种性质，它不是物理量。

因而无法用数值表示它。

可称为物理量的，不是惯性，而是物体的惯量－－表示物体惯性大小的物理量。

物体运动状态越难改变，它的惯量就越大。

根据牛顿第二定律，惯量越大的物体，其质量也越大。

对平动物体说，它的惯量只跟质量大小有关，跟物体质量分布无关。

因此可定义：物体的质量是物体惯量的量度。

而由于惯量的大小表征着惯性的大小，这样，质量和惯性这两个概念就联系起来了。

于是人们就把本来是“质量是物体惯量的量度”直接说成了“质量是物体惯性的量度”。

可见，物体惯性的大小只决定于物体的质量，而与物体运动速度无关。

所以，认为物体速度越大，其惯性也越大是错误的。

至于“汽车速度越大，刹车越难”的问题，显然不应从惯性大小去解释。

因为同一汽车具有不同速度时惯性的大小是相同的。

但要使同一汽车从不同的速度停下来，运动状态的改变量却是不同的。

“速度大，刹车难”就难在要车子停下来需要改变的状态量大。

根据动量定理（或牛顿第二定律），或动能定理：可知，要使速度越大的汽车停下，或者需加的制动力f要越大，或者经历的时间t要越长，或者需滑行的距离s要越大。

因此，这问题应当从力的作用规律（牛顿第二定律或动量定律或动能定理）去说明。

把“速度大刹车难”的问题解释为“速度大，惯性也大”的错误在于，首先，没有理解惯性的概念实质，没有明确质量是决定惯性大小的唯一因素；其次，没有认识到“速度大刹车难”的实质是什么？第三，把运动状态的改变量的大小和改变运动状态的快慢程度（a的大小）或运动状态改变的难易程度，即惯性大小（m的大小）等同起来，混为一谈。

理论力学知识点总结理论力学是研究物体运动规律的一门基础物理学科，它主要研究在力的作用下物体的运动状态。

以下是理论力学的知识点总结：1. 基本概念- 力：物体间的相互作用，可以改变物体的运动状态。

- 质量：物体所含物质的多少，是物体惯性大小的量度。

- 惯性：物体保持其运动状态不变的性质。

- 运动：物体位置随时间的变化。

- 静止：物体相对于参照系位置不发生改变的状态。

2. 牛顿运动定律- 第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下，将保持静止或匀速直线运动。

- 第二定律（加速度定律）：物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，方向与作用力方向相同。

- 第三定律（作用与反作用定律）：对于任何两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。

3. 功和能- 功：力在物体上做功，等于力与位移的乘积，是能量转化的量度。

- 动能：物体由于运动而具有的能量，与物体质量和速度的平方成正比。

- 势能：物体由于位置而具有的能量，与物体位置有关。

- 机械能守恒定律：在没有非保守力做功的情况下，系统的机械能（动能加势能）保持不变。

4. 动量和角动量- 动量：物体运动状态的量度，等于物体质量与速度的乘积。

- 角动量：物体绕某一点旋转运动状态的量度，等于物体质量、速度与该点到物体距离的乘积。

- 动量守恒定律：在没有外力作用的系统中，系统总动量保持不变。

- 角动量守恒定律：在没有外力矩作用的系统中，系统总角动量保持不变。

5. 刚体运动- 平动：刚体上所有点的运动状态相同，即刚体整体移动。

- 转动：刚体绕某一点或某一轴的旋转运动。

- 刚体的转动惯量：衡量刚体对转动的抵抗程度，与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。

6. 振动和波动- 简谐振动：物体在回复力作用下进行的周期性振动，其运动方程为正弦或余弦函数。

- 阻尼振动：在阻尼力作用下的振动，振幅随时间逐渐减小。

- 波动：能量在介质中的传播，包括横波和纵波。

7. 分析力学- 拉格朗日力学：通过拉格朗日量（动能减势能）来描述物体的运动。

浅议如何说明惯性大小与速度无关摘要：我们在进行牛顿第一定律的教学时说，质量是惯性大小的惟一量度。

惯性大小与速度无关。

可是，很多同学都不理解为什么惯性大小与物体的运动速度无关。

因此，笔者在这里浅谈在进行牛顿第一定律的教学内容时如何说明惯性大小与速度无关。

关键词：惯性大小速度运动状态难易程度一、惯性大小的意义根据牛顿第一定律，物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。

惯性是一切物体的固有属性，表现为物体抵抗其运动状态变化的“本领”。

当作用在物体上的外力为零时，惯性表现为物体保持其运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动；当作用在物体上的外力不为零时，惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。

质量是描述物体惯性大小的唯一物理量。

质量大的物体，运动状态难改变，即惯性大。

质量小的物体，运动状态相对容易改变，即惯性小。

1.值得推敲的逻辑推理有的老师在说明惯性大小与速度无关时，引导学生用归谬法解决。

假设惯性大小与速度有关，速度越大惯性越大。

那么，速度越小惯性越小，速度为零惯性为零。

这与“一切物体都有惯性”互相矛盾。

因此，惯性大小与物体运动速度无关。

似乎听起来合情合理，但是速度越小惯性越小，一定能推出速度为零惯性为零吗？这里我们很容易忽略一个问题，也是学生经常犯错的地方。

那就是速度越大惯性越大，就意味着惯性大小与速度成正比吗？因为只有先证明惯性大小与速度成正比，才能推出速度为零惯性为零。

然正比关系我们无从得知。

所以，这种逻辑推理并不严谨，不建议使用。

三、速度大刹车难的误区有些同学总认为物体速度越大，惯性越大。

因为他们看到汽车行驶速度越快，越难停下来。

人跑步的速度越快，越难停下来。

学生错在什么地方呢？如果阻力很大，速度大的汽车也能很快停下来。

或者说，同一物体，速度大的时候，动能大，停下来需要克服阻力做功更多，阻力一定时，速度大的物体自然会运动的距离更远。

而学生在比较难停下来的时候，没有做到控制变量。

速度大，刹车难，是因为汽车速度变化量大，所以在质量和外力一定的情况下，需要的时间更长。

《电力系统惯性特征与惯量评估方法研究》篇一一、引言随着电力系统的日益复杂化和大规模化，电力系统的稳定性和安全性问题变得愈发重要。

而其中，电力系统惯性特征和惯量是衡量系统稳定性的关键因素。

电力系统惯性，也称为电力系统动能，是指在系统中的同步发电机对电力系统变化作出反应时的动力特征。

惯量则是电力系统中旋转设备的旋转动能的量度。

这两者在维持系统频率和电压稳定，防止大范围功率振荡和功率损失等方面发挥着重要作用。

因此，本文旨在探讨电力系统的惯性特征及其惯量评估方法的研究。

二、电力系统惯性特征概述电力系统的惯性特征主要表现在系统在面对负荷变化、故障或干扰时，能够通过其自身的惯性保持稳定运行的能力。

这种惯性主要由系统中的同步发电机产生，因为同步发电机在运行过程中储存了大量的动能。

当系统负荷发生变化时，同步发电机可以借助其惯性进行短时间内的调整，维持系统频率和电压的稳定。

此外，系统中的惯量也是决定系统响应速度的重要因素。

三、惯量评估方法研究对于电力系统的惯量评估，主要有以下几种方法：1. 理论计算法：基于电力系统的详细模型和参数，通过理论计算得到系统的惯量值。

这种方法适用于新建或改建的电力系统，可以通过设计参数来预测系统的惯量。

2. 实际测量法：通过在系统运行过程中进行实际测量，得到系统的惯量值。

这种方法可以更真实地反映系统的实际运行情况，但需要大量的实际数据和专业的测量设备。

3. 智能算法：近年来，随着人工智能技术的发展，许多学者开始将人工智能算法应用于电力系统的惯量评估中。

例如，通过使用机器学习算法对历史数据进行学习，建立系统惯量与运行参数之间的关系模型，从而实现惯量的在线预测和评估。

四、研究现状与展望目前，国内外学者对电力系统的惯性特征和惯量评估方法进行了大量的研究。

这些研究不仅提高了人们对电力系统稳定性的认识，也为电力系统的设计和运行提供了重要的理论依据。

然而，随着电力系统的进一步复杂化和大规模化，现有的惯量评估方法仍存在一些局限性。

专题14 惯性（现象）及其利用与防治（第02期）惯性1、定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性2、性质：惯性是物体本身固有的一种属性。

一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。

惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。

3、对惯性的理解。

（1）一切物体都有惯性，一切物体是指无论是气体、液体、还是固体；无论是静止还是运动；无论受力还是不受力都具有惯性。

惯性是物体本身的一种属性。

（2）惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。

即静止的物体总要保持静止状态，运动的物体总要保持匀速直线运动状态。

（3）惯性是物体的属性，不是力。

因此在提到惯性时，只能说“物体具有惯性”，或“由于惯性”，而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。

惯性只有大小，惯性的大小仅取决于物体的质量，质量大，惯性也大。

4、防止惯性的现象：汽车安装安全气襄, 汽车安装安全带利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘5、解释现象：例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒？答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以…….典型例题下列现象中，不属于．．．惯性现象的是（）A．汽车急刹车时，乘客的身体会向前倾B．火车启动后，速度越来越大C．从枪口射出的子弹在空中飞行，并击中目标D．百米赛跑运动员到达终点后，不能立即停下来【解析】惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态不变的性质。

A．汽车急刹车时，汽车受到阻力的作用速度减慢，最终停下来，乘客的身体由于惯性保持原来的运动状态，就会向前倾，属于惯性现象；B．火车启动后，速度越来越大，是受非平衡力的作用，因为力可以改变物体的运动状态；C．从枪口射出的子弹，由于惯性保持原来的运动状态，在空中继续飞行，并击中目标，属于惯性现象；D．百米赛跑运动员到达终点后，由于惯性保持原来的运动状态，不能立即停下来，属于惯性现象。

惯性与惯性定律及惯性现象解释【编者按】为了丰富同学们的学习生活，查字典物理网中考频道为同学们搜集整理了中考物理复习指导：惯性与惯性定律及惯性现象解释，供大家参考，希望对大家有所帮助! 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。

关于惯性的量度本文试图论证：这种对惯性的定义与其量度方法之间存在着无法解决的矛盾，因此，该定义不够准确，也不实用。

其实，对于一个孤立物体，应当用动能来量度其惯性。

牛顿第一定律说明：当不受外力或所受合外力为零时物体将保持自身原有的运动状态，人们通常称它为惯性定律。

既然是惯性定律，我们就应当先了解什么是惯性。

因为，人们对惯性认识的深刻程度，决定着总结惯性定律的正确程度。

通常是这样解释的：物体保持原有运动状态的属性称为惯性。

如何量度惯性的大小呢？通常是用物体的质量 m 来量度惯性。

这样量度的结果是：物体的质量越大，其惯性就越大，反之，就越小。

质量是决定惯性大小的唯一要素。

惯性定律可以解释当物体不受力时仍然会运动的现象，这比亚里士多德的动力学前进了一大步。

但仍有一些地方与人们的经验认识并不相符，例如，高速运动的汽车刹车制动比较困难，往往需要冲出较长一段距离才能将车停住。

人们对这一现象的解释是，因为惯性太大，不易停车。

但若问：还是同一辆汽车，如果速度很慢，使它停止运动就很容易，这又是什么原因呢？是不是它的惯性变小了呢？显然，车子的质量并未改变，照理说它的惯性也不应改变，可是人们仍然认为它的惯性变小了。

这种看法对吗？因它与质量是量度惯性的唯一标准的概念相违背。

究竟谁是谁非呢？当然是与实际相符合的看法正确。

转动惯量名词解释
转动惯量（物体绕轴转动时惯性的量度）
转动惯量(Moment of Inertia)，又称质量惯性矩，简称惯距，是经典力学中物体绕轴转动时惯性的量度，常用用字母I或J表示。

转动惯量的SI单位为kg·m²。

对于一个质点，I=mr²，其中，m是其质量，r是质点和转轴的垂直距离。

和线性动力学中的质量相类似，在旋转动力学中，转动惯量的角色相当于物体旋转运动的惯性，可用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

对于规则物体，其转动惯量可以按照相应公式直接计算；对于外形复杂和质量分布不均的物体，转动惯量可通过实验方法来测定。

实验室中最常见的转动惯量测试方法为三线摆法。

基本简介
转动惯量是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。

刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。

电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流或电量，譬如检流计、冲击电流计等。

在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。

对于质量分布均匀，外形不复杂的物体，可以从其外形尺寸、质量分布用公式计算出相对于某一确定转轴的转动惯量。

对于几何形状简单、质量分布均匀的刚体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。

而对于外形复杂和质量分布不均匀的物体只能通过实验的方法来精确地测定物体的转动惯量，因而实验方法显得更为重要。

高中物理：惯性与质量【知识点的认识】1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

牛顿第一定律又叫惯性定律。

2．惯性的量度：惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关，仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度。

质量大的物体所具有的惯性大，质量小的物体所具有的惯性小。

3．惯性的性质：①一切物体都具有惯性，其本质是任何物体都有惯性。

②惯性与运动状态无关：不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。

当物体本来静止时，它一直“想”保持这种静止状态。

当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。

4．惯性的表现形式：①当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；②当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体惯性越大，它的运动状态越难改变。

5．加深理解惯性概念的几个方面：（1）惯性是物体的固有属性之一，物体的惯性与其所在的地理位置、运动状态、时间次序以及是否受力等均无关，任何物体都具有惯性；（2）惯性大小的量度是质量，与物体运动速度的大小无关，绝不是运动速度大、其惯性就大，运动速度小，其惯性就小；（3）物体不受外力时，其惯性表现为物体保持静止或匀速直线运动的状态；受外力作用时，其惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。

【命题方向】例1：关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性分析：一切物体，不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动，都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。

解答：A、影响惯性大小的是质量，惯性大小与速度大小无关，故A错误；B、静止的火车启动时，速度变化慢，是由于惯性大，惯性大是由于质量大，故B错误；C、乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球质量小，惯性小，故C正确；D、惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，有质量就有惯性，在宇宙飞船中的物体有质量，故有惯性，故D错误。