力学的基本概念(Ⅱ) 质量和物质的量

一、关于惯性质量 牛顿正式将质量概念引进物理学.在他的名著《自然哲学的数学原理》里,开宗明义的第一条定义就是:“物质的量是用它的密度和体积一起来量度的.”接着,在对这一定义的阐释里,他又说:“我在以后不论何处称之为‘物体’或‘质量’的,就是指这个量而言.”[1] 由此可见,牛顿并没有将质量定义为物质的量,而只是将物质的量也叫做物体或质量.在《原理》一书中,牛顿确实把这三个名词当做同义词使用.牛顿多次说过物质的量同物体所受引力成正比,也说过物质的量同物体的惯性成正比,但这些都不是他所下的定义.如上所述,牛顿将质量即物质…     

质量定义为“物质的量”是有确定意义的

质量是物理学的一个基本量,也是物质的一个根本属性.很显然,讨论质量问题不能仅就物理学而言,必须结合哲学来考察. 一、质量定义为“物质的量” 是有确定意义的 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的第一条定义是:“物质的量是用密度和体积一起来量度的.”并加注释说:“空气的密度加倍,体积加倍,它的量就增加四倍;体积加三倍,它的量就增加六倍.”[1]既然密度和体积的乘积等于质量,因此,这个定义实际是说,“物质的量”是用质量来量度的.在牛顿力学体系中,质量是一个最基本的概念. 毫无疑问,牛顿是用形而上学的观点来理解“物质的量”的.他认…     

质量浅议

在物理学中,质量是整个牛顿力学的基础,是一个很重要的物理量．牛顿的名著《自然哲学的数学原理》,开宗明义的第一条就是“物质的量是用它的密度和体积一起量度的”,接着,在对这定义的阐释里又说：“我在以后不论何时称之为‘物体’或‘质量’的,就是指这个量而言”...     

牛顿第二定律在引力场中失效

牛顿第二定律只阐明物体的加速度ａ、质量ｍ和所受合外力Ｆ三者间的关系 .对于质量相同的物体 ,加速度跟受到的合外力成正比 ;相同的合外力作用于质量不等的物体 ,其加速度跟质量成反比 .在国际单位制中 ,该定律的数学表达式为 :Ｆ =ｍａ…………………… (1 )此定律适用于惯性参照系 ,式中的ｍ叫物体的惯性质量 .至于物体所受的力跟它的质量是否有关 ?却未涉及 .理论和实践都证明 ,物体除了受孤立的万有引力或重力之外的不平衡外力作用时 ,牛顿第二定律都适用(在经典力学范围内 ) ,并且这种合外力跟物体的质量无关 .然而在孤立的引力场或重…     

质量守恒和转换定律

什么是质量?目前大家还有不同的看法.有人认为质量是物质之量,有人则说质量是惯性的大小.我们同意前一种看法,认为后一种看法目前已经不对. 19世纪以前,许多人认为物体系由相同的最小粒子所组成,这种粒子和运动无关.物质之量正比于粒子数,质量是物质之量的简称,它和物体运动的速度无关.但由于19世纪末到20世纪初,人们发现了电子,并从实验和理论上证明了电子的质量随速度加大而增长.电子如此,原子、分于和宏观物体也如此.因此,许多物理学家认为质量守恒定律被推翻了.在古典力学里,质量虽说表示物质之量即粒子数,但是物体的质量归根到底还是由…     

第三章 牛顿运动定律

第三章牛顿运动定律练习一牛顿第一定律牛顿第二定律一、判断题１．物体不受外力或所受外力的合力为零时，物体才具有惯性。（）２．飞驰的摩托车不能很快停下来，是因为它的速度很大，因而惯性也很大的缘故。（）３．乒乓球可以被快速抽杀，是因为兵乓球的惯性小。（）４...     

不存在统一的“物质的量”

为了正确回答质能关系的问题,必须首先弄清质量概念的含义.从牛顿开始,物理学界有一种观点认为质量是“物质的量”的量度.这种观点对不对呢? 恩格斯说:“构质本身是纯粹的思想创造物和纯粹的抽象,……因此,物质本身和各种特定的、实存的物质不同,它不是感性地存在着的东西.”“那么,一个统一的“物质的量”又怎么能够存在呢?实际上并不存在的东西怎么量度?主张存在“物质的量”的人,都没有能给出可行的计量方法,原因就在这里.世界上各种具体的物质形态,具有各不相同的质.一定的质表现为一定的量,不同的质就表现为不同的量,哪有什么统一的所…     

小议比较的方法

初中物理入门的学习中,比较方法的应用不胜枚举.通过比较而形成概念和掌握规律,例如:通过比较物体运动的快慢形成速度的概念;比较物体的冷热程度,建立温度概念;比较体积相同的不同物质的质量,并比较体积不同的同种物质的质量,则导致密度概念的建立.还有更复杂的例,例如:比较在同样的初始条件下,一辆小车进入不同水平面(木板上铺有毛巾、木板上铺有棉布、木板表面)的运动情况,进而推想到理想的情况,导致牛顿第一定律的建立同时形成惯性的概念.以上这些事例都说明,面对观察、实验提供的事实,物理学的研究接着要做的第一层次的工作就是比较;更…     

物质不灭并不排除质量可变

牛顿曾形而上学地把质量定义为“物质的量”;这个定义是不科学的,它不仅没有确切地表达出质量的物理属性,而且对量度“物质的量”作了片面的理解. 物质的量指的是物质的多少,生产实践和生活经验告诉我们,物质是具有多和少的数量差别的.但是,必须注意,这种多和少的数量差别,只有在一定的条件下对同类物质用某一具体的物理量来进行比较才能判别出来.例如,我们可以用体积的大小来比较两杯水的物质多少;但若要问一杯水和一杯酒精的物质的量那多那少,仅仅根据体积的大小就很难回答这个问题.即便是对两杯水来进行比较,也必须使其他一些性质如温度…     

物理学中的三种质量

经典物理学中有三种质量:惯性质量、引力质量和测度质量.下面我们对它们的等效性和不同点进行介绍.1惯性质量惯性质量是物体惯性的量度.牛顿第二定律F=ma中的m就是惯性质量.     

万有引力与向心力公式中r的不同含义

万有引力定律是牛顿在1687年于<自然哲学的数学原理>上发表的.牛顿的普适万有引力定律表示如下: 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关.     

一种惯性现象演示装置

惯性定律也称作牛顿第一定律,是经典物理力学中的几大重要定律之一.静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性.新设计的运动物体的惯性现象演示装置通过调速直流电机带动丝杆滑台水平移动,安装在滑台上的金属小球下落装置能很好地演示静止的和运动的物体都有惯性.仪器结构简单,操作简便,现象直观,能为惯性定律教学助一臂之力.     

纯相对的运动观必须批判──试评相对性原理

一、从牛顿的纯绝对运动观到 爱因斯坦的纯相对运动观 在经典力学中,牛顿把物体的运动机械地割裂为“绝对的和相对的,真正的和表现的,数学的和通常的”.在他看来,相对运动“不过是整体的和绝对的运动的一部分”,“是真正运动之差”.他认为自己的“水桶实验”找到了“直接与相对运动相反的水的真正绝对的旋转运动”。当物理学的发展深入到电磁现象的新领域时,光的传播定律就与体现这种形而上学的纯绝对运动观的经典相对性原理发生了严重的抵触. 爱因斯坦抓住电磁观象对于惯性运动也具有相对性的事实,把经典相对性原理推广为狭义相对性原理.他…     

变质量牛顿运动定理及其应用

变质量问题是经典力学中常遇到的问题,此类问题可通过系统的动量定理、动能定理或功能原理解决,但大部分老师和学生仍然对牛顿第二定律更加熟悉.本文通过牛顿第二定律和系统的动量定理两种方法推导出了适用于变质量物体的运动方程,并写成与牛顿第二定律相同的形式,便于理解与应用,命名为变质量牛顿运动定理.此定理为解决变质量问题提供了一...     

利用打点计时器上好牛顿第二定律实验

Ｊ０２０３型电磁打点计时器（简称打点器）与２１０８斜面、小车等仪器配合可验证牛顿第二定律．但是,学生对这个实验原理不理解,数据处理有困难,针对这一现象,结合我们教学经验谈谈如何利用打点计时器做好牛顿第二定律实验．１复习牛顿第二定律引出实验目的 本实验所证明的是：“物体的加速度与物体所受外力成正比,与物体质量成反比．”为了使学生更好地理解上述表述方法,首先对牛顿第二定律进行复习． 牛顿第二定律表达式：Ｆ＝Ｍａ（ａ＝Ｆ） 即：（１）当质量Ｍ一定时： ａＦ在ａ～Ｆ坐标系中ａ随Ｆ的变化图线是一条直线．如图１…     

对惯性质量与引力质量相等的讨论

许多教科书上都谈到了表现物体的惯性的质量称为惯性质量，而决定两物体间引力的质量称为引力质量．然而读者不容易懂的地方在于为什么会出现两种质量．万有引力定律不是清清楚楚地写着：“两物体问的引力和质量成正比”么？这里已经说了引力和质量成正比，为什么又要讨论这个质量与牛顿第二定律里的质量的差别呢？问题再提尖锐一点：为什么没有人讨论库仑定律中的电量q和电容器公式中的电量q的区别呢？这个问题提得不是没有一点道理的．     

牛顿第二定律演示实验的改进

在高中物理(甲种本)《牛顿第二定律》一节教学中,研究运动物体的加速度、外力和物体质量三个物理量之间的关系时,教材的“图3—4研究牛顿第二定律的实验装置”虽简单,但实验效果常不理想。所以对此实验中作了些改进,既可以研究牛顿第二定律探索规律的实验,也可以研究初速为零的位移、加速度和时间三者间的运动规律。改进后的装置结构如附图1。①木板取     

浅谈牛顿定律与参考系

对牛顿定律与参考系之间的关系作简要的梳理. 首先, 由牛顿第一定律着手, 分析惯性参考系与非惯 性参考系的本质区别. 再基于对牛顿第二定律的理解, 从“ F=m( a相 +a参) ”与“ F-m a参 =m a相”两式的区别与联 系出发分析惯性参考系与平动非惯性参考系的关系, 并对转动非惯性参考系中各惯性力的物理意义作展开解释. 最后, 指出牛顿第三定律与参考系的选取无关     

渗透探究思想的教学 重在引导学生思维——谈谈初中牛顿第一定律的教学

牛顿第一定律是力学的基础和出发点,在力学中居于举足轻重的地位.初中物理中牛顿第一定律是惯性概念与平衡力的理论基础.初中牛顿第一定律和惯性以及惯性现象,组成一个单元,也是初中物理的重点知识,历来为各地教研员所重视.     

质量能转化为能量吗?质量转化为能量的条件不可能实现──两把测量的尺子

质量和能量是客观物质两个最基本的属性.质量是从“量的规定性”方面表现着物质的客观存在;能量是从“运动”方面表现着物质的客观存在.人类在同自然界作斗争中,总结出两条最重要、最基本的定律:质量守恒定律和能量守恒与转化定律.这两条定律在哲学上概括为“物质不灭”和“运动不灭”两个重要的唯物主义原理.此外,由于任何类型的物质,都同时具有一定的质量和能量,在质量和能量之间,存在着以物质为基础的内在联系,这就是质能联系定津:E=mc2.这个定律告诉我们:物质和运动是永远不可分离的.“自然界中既不存在没有运动的实物,也不存在没有实…