我們有時候認(rèn)為牛頓運動定律是建立在絕對慣性系之上的，是這樣嗎？什么是慣性系？如何找到慣性系?所有的參照系都是平等的嗎？

一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律。

牛頓第一定律描述的是物體不受外力的狀態(tài)。(理想化的狀態(tài))

任何物體都和周圍的物體有相互作用，不受外力的物體是不存在的。通常，我們選擇參照系（無論慣性系或非慣性系）描述物體的運動狀態(tài)都是受力狀態(tài)。

物體具有慣性與物體處于慣性狀態(tài)的區(qū)別：

一切物體都具有慣性。無論處于什么狀態(tài)，都具有慣性。慣性是物體一種性質(zhì)；慣性狀態(tài)（指的是）包括靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)，物體不受外力狀態(tài)為慣性狀態(tài)。

摘要：對經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法，認(rèn)為對于慣性要區(qū)分：個別研究對象的性質(zhì)與存在的性質(zhì)；保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì)；物理學(xué)規(guī)律的動力學(xué)特性與審美性。

關(guān)鍵詞：慣性；存在；時間；空間

慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個基本概念，同時它又是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€基礎(chǔ)性觀念，并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個話題。可是，盡管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過了漫長的發(fā)展時期，大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性，本文試從幾個方面對慣性進(jìn)行了討論，望引起大家的共識。

一、慣性的意義

大家知道，慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)。一個物體，只要不受外力作用，原來靜止的就會一直靜止下去，而原來運動的則會一直作勻速直線運動。這里的問題在于：慣性是否是物體的性質(zhì)？依據(jù)牛頓第一運動定律，任何物體均具有慣性。因而，看來慣性不是被研究物體的性質(zhì)，因為這一性質(zhì)是一切物體所具有的，也就是說它與物體的個別特征無關(guān)。因而，慣性只能是存在的一個特征，是被研究對象周圍的環(huán)境在此對象上的表現(xiàn)。換一句話說，它是存在于物體周圍的一種條件，一種約束。二十世紀(jì)初，德國數(shù)學(xué)家諾特爾證明了：空間平移對稱性導(dǎo)致動量守恒、空間轉(zhuǎn)動對稱性導(dǎo)致角動量守恒、而時間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實上，物體的慣性是時間均勻性與空間對稱性的必然結(jié)果。因而它與個別的特殊研究對象無關(guān)。慣性不是個別存在物的性質(zhì)，個別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者，慣性的本質(zhì)與個別存在物的特性無關(guān)。從而我們就不能用反映個別存在物性質(zhì)的量（例如質(zhì)量）來測度慣性。因為慣性作為存在的一種顯現(xiàn)，并無大小可言，它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。

二、慣性與物體運動狀態(tài)變化的難易程度無關(guān)

摘要:對經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法，認(rèn)為對于慣性要區(qū)分：個別對象的性質(zhì)與存在的性質(zhì)；保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì)；物的動力學(xué)特性與審美性。

關(guān)鍵詞:慣性；存在；時間；空間

Abstract:Thispaperputsforwardadifferentviewpointtocurrentinertialviewinsideclassicalmechanicsscopeandclaimsthatweshoulddistinguishthepropertyofanobjectofstudyfromthepropertyofexistence,thepropertyofkeepingthekindofstatefromthepropertyofchangingthekindsofstates,andthatweshouldalsofocusourattentiononthedynamiccharacteristicandtheappreciationofthebeautyofphysicallaw.

Keywords:Inertia;Existence;Time;Space

慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個基本概念，同時它又是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€基礎(chǔ)性觀念，并且慣性也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個話題（1）?？墒牵M管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過了漫長的時期，大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性（2），本文試從幾個方面對慣性進(jìn)行了討論，望引起大家的共識。

一、慣性的意義

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1．知道慣性現(xiàn)象，知道任何物體在任何狀態(tài)下都有慣性．

2．會解釋簡單的慣性現(xiàn)象

能力目標(biāo)：

1．通過解釋生活中的慣性現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力.

編者按：本文主要從慣性與力的關(guān)系；慣性定律與慣性系進(jìn)行論述。其中，主要包括：抗性，或物質(zhì)固有的力，是一種起抵抗作用的能力，它存在于每一物體當(dāng)中、慣性與物體的質(zhì)量成正比、慣性指物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)、力的大小由物體保持運動狀態(tài)不變的能力的大小與物體運動狀態(tài)改變快慢的大小的乘積決定、愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了等效原理、一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)、物體因具有慣性而處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)、慣性系與非慣性系是有聯(lián)系的、一個不受引力作用的加速系統(tǒng)跟一個受引力作用的慣性系統(tǒng)等效等，具體請詳見。

慣性是什么？與力有什么關(guān)系？慣性與慣性定律是不同的，什么是慣性系？什么是非慣性系？慣性定律成立的參照系就是慣性系嗎？引力能夠取消嗎？

一、慣性與力的關(guān)系

“定義3：抗性，或物質(zhì)固有的力，是一種起抵抗作用的能力，它存在于每一物體當(dāng)中，大小與該物體相當(dāng)，并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài)，或是靜止，或是勻速直線運動[Thevisinsita,orinnateforceofmatter,isapowerofresisting,bywhicheverybody,asmuchasinitlies,continuesinitspresentstate,whetheritbeofrest,orofmovinguniformlyforwardsinarightline.]”。在解釋這一定義時，牛頓指出：“這種力總是同具有這種力的物質(zhì)的量成正比的”，”，從而明確提出了質(zhì)量是物體抗性的量度這一層意義。

牛頓說的抗性，或物質(zhì)固有的力，是一種起抵抗作用的能力，指的是慣性。就是說慣性與物體的質(zhì)量成正比。慣性用k表示就是k=mx.

慣性指物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性大小指的是物體保持運動狀態(tài)不變的能力的大小。k=mx.

知識目標(biāo)

1．知道慣性現(xiàn)象，知道任何物體在任何狀態(tài)下都有慣性．

2．會解釋簡單的慣性現(xiàn)象

能力目標(biāo)：

1．通過解釋生活中的慣性現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力.

2.通過運用慣性知識解釋現(xiàn)象，進(jìn)行語言表達(dá)能力的培養(yǎng)．

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時，保持其原有運動狀態(tài)的屬性。人們對于慣性這一認(rèn)識有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對于力的認(rèn)識以及區(qū)分運動狀態(tài)和運動狀態(tài)改變的認(rèn)識，這一點在人類認(rèn)識發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯誤的。他把物體的運動分為自然運動和強(qiáng)制運動。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運動對于所有星體都是天然的，因而是自然運動；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運動也是自然運動；其他所有形式的運動則都是強(qiáng)制運動。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運動，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時，運動也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點：一，自然運動不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運動才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運動的原因。從今天來看，這顯然是錯誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運動歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運動就不需要力，最小的動力就足以使它有無限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時間，有的長些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性?！薄皯T性，或?qū)\動的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)?！边@大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述?？梢钥闯鲩_普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運動物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實驗和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運動。他對于亞里士多德關(guān)于物體運動的粗糙的日常觀察、抽象的猜測玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實驗和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運動兩門新科學(xué)的對話。（1638年）中，其中一個重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點得到的速度沿另一斜面BC向上運動，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點相同的高度，只是需要的時間不同；當(dāng)?shù)诙€斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運動。伽利略的思想無疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運動，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運動是圓周運動，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。

素質(zhì)教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)知道牛頓第一定律的內(nèi)容

(2)知道慣性的概念

(3)知道二力平衡

2、過程與方法

成于眾人之力，反違章是遵守安規(guī)的體現(xiàn)。平安生產(chǎn)。毀于一人之手，一人把關(guān)一處安，眾人把關(guān)穩(wěn)如山。平安生產(chǎn)是全局性的工作，所以反違章必需人人參與、人人為之負(fù)責(zé)。平安規(guī)程就明確規(guī)定：工作班成員必須“認(rèn)真執(zhí)行本規(guī)程和現(xiàn)場平安措施，互相關(guān)心施工平安，并監(jiān)督本規(guī)程和現(xiàn)場平安措施的實施”可見，對于習(xí)慣性違章，每個員工都有權(quán)監(jiān)督、制止?？匆娏?xí)慣性違章行為不勸說、不制止，自身就是一種習(xí)慣性違章的體現(xiàn)。

對之缺乏主動性、積極性。也有局部員工認(rèn)為，反習(xí)慣性違章旨在維護(hù)員工生命平安和國家財富平安?？梢恍﹩T工認(rèn)為“反違章是安監(jiān)部門和領(lǐng)導(dǎo)的事情”與自己不相干。多一事不如少一事，自己管好自己就可以了還有員工覺得，領(lǐng)導(dǎo)又沒有授權(quán)，不太好意思反“人的違章”于是對眼皮底下的違章視而不見。事實上，反違章人人有責(zé)，沒有旁觀者和局外人。

企業(yè)事故頻發(fā)，反違章是員工收入增加的前提。平安就是效益。如果違章屢禁不止。經(jīng)濟(jì)效益上不去，員工個人收入也必然會受到影響。反之，企業(yè)連續(xù)平安生產(chǎn)，損失減小了經(jīng)濟(jì)效益就會提高，員工收入也會水漲船高。

而他人的違章卻能對自己構(gòu)成傷害。電力的特殊性和施工環(huán)境的復(fù)雜性，反違章是保證自己不受傷害。一個人生存的首要前提就是要維護(hù)自己不受傷害。決定了員工時刻都在與平安打交道，因此，不只自己不違章，還要隨時注意同事是否違章，否對自己的人身平安構(gòu)成了威脅，隨時做好不被同事傷害的準(zhǔn)備。

自己定會抱憾終生。因此，反違章是保證同事生命健康。維護(hù)同事的平安是義不容辭的一種責(zé)任。如果因為自己的粗心大意、工作失誤傷害了同事。工作中，要特別要注意危險源辨識，隨時注意自己的工作是否危及同事的平安。同時要多留意觀察周邊的平安情況，時刻提醒同事，發(fā)現(xiàn)“三違”行為要敢于及時制止，不能礙于情面說不出口，不能有“只管自己門前雪，不論他人瓦上霜”念頭。

‘假如這里脫離了任何天體的引力，飛船在靠慣性飛行。那么飛船里的人和一切物體都處于‘失重’狀態(tài)，可以飄在空中，從手里松開的任何東西也不會往下落。如果飛船又開動了火箭，以一定的加速度向前飛行，那么飛船里的人又感到有了‘重量’，原來在空中漂浮的東西又紛紛加速下落的情形?！@說的是物體受到慣性力加速下落的情形。

‘如果把飛船看作加速系統(tǒng)，那么這個力的大小等于地板使人做加速運動的力，因而力的大小反映了人的慣性質(zhì)量。’這說的是物體受到慣性力與加速系接觸的情形。

如果把飛船看作加速系統(tǒng)，那么人對飛船地板的壓力的大小等于地板使人做加速運動的力，因而力的大小反映了人的慣性質(zhì)量。如果把飛船看作加速系統(tǒng)，人對地板的壓力可以看作是人在加速系中受到慣性力產(chǎn)生的。質(zhì)量大的物體受到的慣性力大，質(zhì)量小的物體受到的慣性力小。加速度不同時，受到的慣性力不同。

此種情形是否可以當(dāng)做施力與受力情形分析呢？

在施力物體看來，受力物體具有慣性，當(dāng)運動狀態(tài)發(fā)生改變時，受力物體需要力。當(dāng)施力物體與受力物體相接觸受力物體產(chǎn)生加速度時（例如，施力物體飛船，受力物體飛船里的人），從慣性力的角度分析，受力物體受到慣性力，質(zhì)量大的物體（受到）慣性力大，質(zhì)量小的物體慣性力小，因慣性力而產(chǎn)生的對施力物體的力也就（大或）小，在施力物體看來，改變受力物體運動狀態(tài)時，產(chǎn)生相同的加速度，質(zhì)量大的物體（受力物體）需要的力大，質(zhì)量小的物體需要的力小。

質(zhì)量大的物體慣性大，受到的慣性力也大，質(zhì)量小的物體慣性小，受到的慣性力也小。物體受到的力f=ma,物體受到的慣性力f=-ma.受到的力與慣性力方向相反數(shù)值相等。