無限循環？關於慣性系和牛頓運動定律的成立條件
2020-08-28 小鬆physics昨天有學生問了圖中的問題，對於老師來說，這不是問題，但是對於部分同學，在學習牛頓運動定律時會陷入這樣的死循環。
首先看一下這個問題的提出背景，人教版實驗教科書必修1（2010年第3版）中，講完牛頓第一定律後，課後有個欄目科學漫步：慣性參考系。
教材中這樣表述：在有些參考系中，不受力的物體會保持靜止或勻速直線運動的狀態，這樣的參考系叫做慣性參考系，簡稱慣性系。以加速運動的火車為參考系，牛頓第一定律並不成立，這樣的參考系叫做非慣性系。
首先課本對於慣性系的定義過於抽象，又沒有把相應的概念展開，該同學才會提出相應的問題。所謂慣性系是指在這個參考系中觀察，一個不受外力作用的質點將保持靜止或勻速直線運動，也就是滿足牛頓第一定律的參考系。
慣性定律本身並不存在循環論證問題，會出現循環論證來自於想用慣性定律去尋找和確定慣性系，理論上理想慣性系是存在的，但尋找和確定嚴格慣性系不是必要的。這裡對這個問題不展開討論，記住一點即可：實際應用的慣性系本質上都是非慣性系。
其次根據現行的高考大綱，高考物理對慣性系和非慣性系是不作明確要求的。但是如果對其概念認識不清，就會在解題中出現思路混亂以致錯解的現象，出現上述同學的疑惑。
最後，需要指出的是在經典力學中，牛頓第一第二定律需要在慣性系下才成立，但是牛頓第三定律可以用於慣性系或非慣性系。所以牛一、牛二必須在慣性系下成立，牛三不必。
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相關焦點
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無限循環?關於慣性系和牛頓運動定律的成立條件
昨天有學生問了圖中的問題，對於老師來說，這不是問題，但是對於部分同學，在學習牛頓運動定律時會陷入這樣的死循環。首先看一下這個問題的提出背景，人教版實驗教科書必修1（2010年第3版）中，講完牛頓第一定律後，課後有個欄目科學漫步：慣性參考系。 -
什麼是慣性系和非慣性系?為什麼牛頓定律只在慣性系中生效?
牛頓想像出了一個絕對的空間和時間——用暗藏的測量杆構成的隱喻的網格來定義上下、左右、前後：空間的三個基本維度。靜止或「勻速運動」(或者稱為「無加速度」)的物體會按照牛頓運動定律相對這些網格運動。這些網格就構成了「慣性系」思想的基本骨架。 -
牛頓運動定律在這裡失效了,慣性力來救場
這是由於乘客保持了之前運動狀態的緣故，這種性質就是慣性。把一隻保齡球拋出去，球在脫離手之後就失去了動力來源，球能夠繼續向前運動靠的就是慣性。在亞里斯多德及之後一千多年裡，人們普遍認為力是維持物體運動的原因，這樣豎直向上拋出去的石頭之所以能向上運動是因為受到了向上的「衝力」。 -
牛頓運動定律——牛頓第一定律
義大利物理學家伽利略·伽利雷分別於1632年和1638年出版的《關於託勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》和《關於力學和位置運動的兩門新科學的對話》中記錄有理想斜面實驗，觀察到一個沿著光滑斜面向上滑動的物體，因斜面的斜角不同而受到不同程度的減速，斜角越小，減速越小。 -
在這樣的高鐵裡牛頓運動定律不成立,該怎麼辦?
其實和人向前傾向後仰是一個道理，車廂減速的時候無人機會和人一樣向前衝；車廂加速的時候也會和人一樣向後撤。此時你可能發現了新問題，無人機只受到向下的重力和向上的升力，並且兩個力大小相等方向相反，它應該處在靜止或勻速運動狀態。為何高鐵加速及減速的時候，無人機的運動狀態會發生改變？難道牛頓運動定律在這裡不成立了？ -
細說牛頓運動定律
1666年初，牛頓創立了三大運動定律，這些定律為他發明微積分和發現地球引力創造了必不可少的條件。1684年，讓·皮卡爾第一次精確地求出了地球的大小和質量。有了這些關鍵數據，牛頓就能證明利用三大運動定律和他的重力方程式可以正確地計算出行星運動的真實軌道了。可是，雖然有了確鑿的數學證據，牛頓還是不願意發表他的發現，即使是哈雷的請求和說服也難以撼動他那執拗的心。 -
關於慣性的幾點思考
根據新的慣性定義，牛頓第一定律應該是這樣的：在引力場中，物體所受外力為零的時候，總保持當下運動狀態的運動，叫慣性運動。牛頓第一運動定律為後續定律準備了概念並定性闡明了力和運動的關係。來看看關鍵詞：引力場，保持，運動狀態。在此慣性定義中，凸顯引力場的作用，不關乎參考系。也就是說慣性系和非慣性系都是符合的。都有保持當下的運動狀態的性質。但慣性定律需要考慮參考系。慣性定律只適用於慣性參考系。這樣我們就可以脫離的經典力學的「循環論證」問題。 -
【每周一論】【03】牛頓第一定律的實質、地位和作用
牛頓在1687年出版的名著《自然哲學的數學原理》一書中提出了三條定律做為動力學的基礎。這三條定律統稱牛頓運動定律, 以牛頓運動定律為基礎建立起來的力學理論叫做牛頓力學。教科版教材中對牛頓第一定律的實質的認識, 它在三個定律中的地位和作用, 很少給出合理的解釋和定位。下面就一些」物理學」教科書中對第一定律的不盡合理的解釋和定位逐一給予說明。 -
大家知道慣性系,你了解非慣性系嗎?
我們的物理課本中，在學習牛頓經典力學的時候，經常存在這樣一種形式，只有在宏觀，低速的慣性系中，我們的牛頓運動定律才成立。一般課本中都體現了慣性系的「優越性」，如果不是物理專業，我們的非慣性系都是不做考慮的。 -
2018初中物理知識點:慣性和慣性定律
新一輪中考複習備考周期正式開始，中考網為各位初三考生整理了中考五大必考學科的知識點，主要是對初中三年各學科知識點的梳理和細化，幫助各位考生理清知識脈絡，熟悉答題思路，希望各位考生可以在考試中取得優異成績！下面是《2018初中物理知識點：慣性和慣性定律》，僅供參考！ -
初中物理之物體運動:一問一答,詳談「牛頓第一定律」和「慣性」
初中物理中，在對物體運動情況的受力分析時，絕對離不開「牛頓第一定律」。但是，「牛頓第一定律」反映的物體運動本質，與日常生活中發生的物理現象「相背離」，造成部分學生在初次接觸時較難理解和掌握。慣性，雖然知識點小，但往往與學生的思維定勢「相互矛盾」，同樣存在理解難、選擇題易出錯的現象。 -
是否存在與牛頓三大定律一致的相對論?
為了更好理解這個問題，我們需要重新回顧一下牛頓三大定律：牛頓第一定律：這個定律經常被誤認為是第二定律中外力為0的一個特例。而事實上，第一定律是確定慣性系的存在，而慣性系的定義中，一個物體如不受其他物體影響將保持恆定的運動速度。只有在這個框架下，第二定律才能成立。 -
八年級物理 如何理解慣性和牛頓第一定律
八年級下冊物理中，慣性和牛頓第一定律是力學的基礎知識，能夠正確把握慣性和牛頓第一定律的內容，是學好力學知識的基礎。我們在此來具體理解一下慣性和慣性定律，分析一下影響慣性的因素以及慣性和牛頓第一定律之間的關係。 -
深刻理解牛頓第一定律內涵,對理解物質運動至關重要
它使原來關於推、拉這種關於力的模糊認識上升到科學概念，從而大大拓寬了人們對力的認識，拓寬了力的範圍。使人們根據上述的兩個要點，去認識更大範疇內的作用力，包括引力，電磁力等等。（2）慣性概念的確立。第一定律表明：在不受外力作用的情況下，每一個物體都具有保持靜止或沿一直線作等速運動狀態的屬性，這就是慣性。 -
第八章 運動和力 第1節 牛頓第一定律
第1節 牛頓第一定律學習目標1.通過動手實驗,探究出牛頓第一定律。(2)牛頓第一定律成立的前提是什麼?(3)「總」和「或」表示什麼意義?(4)牛頓第一定律有什麼重要意義?3.根據牛頓第一定律,原來靜止的物體不受外力,將 ,原來運動的物體,突然不受外力,將做 。 4.牛頓第一定律 實驗定律,因為在我們周圍的物體都 , 用實驗來直接驗證,但其中符合邏輯的 是非常重要的。 -
牛頓第二定律最新進展
運動的改變與所加的動力成正比，並發生在所加的力的那個直線方向上。這就是牛頓第二定律，該定律的主要思想在伽利略對拋體和斜面運動的分析中已有體現，牛頓將其總結為定律。關於牛頓第二定律，有下列幾點需要說明：⑴牛頓第二定律中所說的運動，是運動量，後來叫動量，即質量與速度的乘積。牛頓關於運動量的該表與動力城正比的說法是不夠確切的。確切的表述應為動量的變化率與力成正比，正是經歐拉改進後的表述。 -
牛頓三大定律及內在聯繫
第一定律的建立，具有深刻的哲學意義，它告訴人們慣性是所有物體具有的本性，慣性大小隻與質量有關（質量物體是慣性大小的唯一量度），打破了地上運動和宇宙空間運動的人為界限，統一了宏觀與微觀的運動，並提出了處理任何運動的單一模式。 -
命題點——牛頓第一定律、慣性
請忽略圖片上的第二段文字哈嘍哈嘍，小夥伴們，讓我們每天一個命題點，每天進步一點點命題點 ： 牛頓第一定律、慣性>知識點儲備：牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。 -
高考物理知識點:牛頓運動定律
★1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種運動狀態為止。 (1)運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持。 (2)定律說明了任何物體都有慣性。 -
【直播課】牛頓運動定律
L70萬有引力定律 牛頓在研究周圍世界的時候，哥白尼日心系宇宙觀的發表已經過去了100多年。伽利略出書為哥白尼的觀點提供有力證據也已經過去了30多年。更重要的是，距克卜勒提出關於行星運動的三大定律之最後一個定律也過了40多年。然而，有些人還是懷疑日心說宇宙觀。但牛頓堅信太陽位於太陽系的中心，並且太陽系所有行星都繞太陽公轉。