器材:一透明性良好的帶蓋瓶子,在其中裝滿水,水中留一較明顯的氣泡(如圖)。
先想一想,當瓶子向右突然運動時,瓶子中的氣泡將如何運動?為什麼?
分析與解答:有些同學一定認為,用慣性知識很容易解釋這種現象。因為當瓶子突然向右運動時,由於慣性,氣泡應向左運動。可是如果你親自做一下這個實驗就會發現,當瓶子突然向右運動時,氣泡也向右運動。這是為什麼呢?
我們確實可以用慣性來解釋這個現象,但我們不能忽視水的慣性及它與氣泡間的相互作用,單位體積內水的慣性比氣泡大得多(這個到高中才講,慣性和物體的質量有關,因此,這個實驗儘管十分有趣,但現在的課本或者練習題中不出現,就是這個原因)。本題應從瓶和水之間的相對運動去分析:當瓶子突然向右運動時,水對瓶子來說,將向左運動。氣泡雖然也有向左運動的趨勢,但由於慣性很小,則只能被向左運動的水擠著向右運動。
故本題的答案是:氣泡將向右運動。
可見,只掌握了慣性知識卻不認真分析題意,不分清題目中的具體情況,是不能很好地利用慣性知識解釋有關現象的。所以,弄清並正確分析題目中的具體情況,靈活地運用慣性知識是解釋慣性問題的關鍵。
點評:這是一個很好的實驗,好就好在它不是單一地給我們展示慣性的存在,而是讓我們從多個角度去認識慣性,認識物體間的相互作用關係。它告訴我們,片面地強調一個事物,而忽略了它與周圍事物的聯繫,是註定要失敗的。