张瑞生

从初中到高中，学生在学习惯性概念时，形成了以下三种错误认识，从而影响了对牛顿第一、第二定律的学习。

一、错误认识一：物体不受外力时总保持匀速直线运动状态或静止状态，惯性是物体保持运动状态不变的性质，故在外力作用下，物体的运动状态发生了变化说明不受外力作用的物体有惯性，受外力作用的物体失去了惯性。

辨析：惯性是一切物体固有的属性，不因物体是否受外力而变化。只所以需要外力作用物体的运动状态才能发生变化。正标明物体时刻具有保持运动状态不变的性质，即惯性。

二、错误认识二：只有靜止或匀速直线运动的物体才有惯性，速度状态发生变化的物体没有惯性。

辨析：惯性是物体固有的，表现为物体保持运动状态不变。也就是说运动状态不变的物体表现出了惯性，而运动状态正在发生变化的物体一旦失去了使之运动状态变化的外力，马上也保持运动状态不变，说明它在运动状态变化时也有惯性。运动状态改变的物体必须受到连续的外力作用才能实现运动状态持续的变化，体现了惯性的存在。

三、错误认识三：惯性是一种力，使物体保持运动状态不变。

辨析：惯性是物体的一种属性而不是一种力，将它视为一种力，意味着运动由这个“力”来维持，违背了力和运动的关系，并且无法确定出这个“力”的施力物体。

例：关于惯性的说法中错误的是：

A、只有静止或匀速直线运动的物体才有惯性

B、速度改变了，意味着物体的惯性改变

C、力可以改变物体的惯性

D、物体受的力越大，物体的惯性就越小

E、只有物体运动状态改变时才有惯性

解析：惯性是物体的固有属性，任何物体都具有惯性，不会因外界因素的变化而变化，所以ABCDE均错误。

因此，关于“惯性”，我们应该掌握以下三点：

1、“惯性”是物体的属性，不论物体处于什么样的运动状态，不论物体受不受力，也不论物体所在什么样的地理位置，物体均具有“惯性”。

2、“质量”是物体“惯性”大小的量度，物体质量越大，其“惯性”也越大。但不能认为，物体“重力”越大，其“惯性”越大。其错误在于：物体的重力与物体所在地理位置有关，而质量与地理位置无关。况且物体即使处于完全失重状态，仍有“惯性”。物体确定，其“惯性”一定。因此，万万不能认为物体重力越大，其“惯性”越大。

3、物体运动状态改变时，表现出“惯性”。任何物体，在任何情况下都有“惯性”。但是，只有当物体的运动状态改变时，才表现出“惯性”。

牛顿阐述第一定律的方式很值得一提，他将第一定律建立在一个所谓的绝对时空——不依赖于外界任何事物而独自存在的参考系。绝对时空是一个地位独特的绝对参考系。在绝对时空中，物体具有保持原来运动状态的性质。这性质称为惯性。因此，第一定律又称为惯性定律。但以现代物理学的观点看来，并不存在一个地位独特的绝对参考系。

在牛顿时期，固定星体时常被用为参考系，这是因为，相对于绝对空间，它们大致静止不动。在那些相对于固定星体呈静止不动或匀速直线运动的参考系中，牛顿运动定律被认为正确无误。但是，现在我们知道，固定星体并不是固定不动。在银河系内的固定星体会随着整个星系旋转，显示出自行。现在，惯性参考系的概念不再依赖绝对空间或固定星体。

但是实际而言，选择以固定星体来近似惯性参考系，造成的误差相当微小。例如，地球绕着太阳的公转所产生的离心力，比太阳绕着银河系中心的公转所产生的离心力，要大三千万倍。所以，在研究太阳系中星体的运动时，太阳是一个很好的惯性参考系。