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牛頓第一定律 |
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伽利略曾經鑽研過這個問題，牛頓曾經說過：“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”這句話就是針對伽利略的。所以牛頓概括了前人的研究結果，總結出了著名的牛頓第一定律。 牛頓第一定律是通過分析事實、再進一步概括、推理得出的。雖然不可能用實驗來直接驗證這一定律，但是，從定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律已成為大家公認的力學基本定律之一。力是產生物體加速度的原因。 （或者說：力是改變物體運動狀態的原因。）定律實驗 目的和要求 1.認識物體的運動不需要力的作用來維持。 2.知道力可以改變物體運動狀態（速度）。 儀器和器材 方木塊（滑塊），長20厘米左右的小木棒，小球，實驗小車，寬約為10－15厘米、長分別為30厘米和60厘米左右且厚度相同的刨光的木板各一塊，毛巾和棉佈各一塊。 實驗方法 一、物體的運動不需要力維持 1.把滑塊放在60厘米長的水平木板上。用木棒推動滑塊運動。停止推動，滑塊迅速停下。 2.用木棒以與步驟1中同樣的速度推小球。停止推動，小球還要向前運動一段距離。 3.用木棒敲擊滑塊，敲擊停止，滑塊還要運動一段距離。 觀察重點：三種條件下物體變慢的情況。 結論：物體的運動不需要力來維持；力可以改變物體的運動狀態。 二、初速相同時，在水平面運動的物體受的阻力越小，運動距離越長 1.把30厘米長的木板墊成傾角30°左右的斜面，60厘米長的木板水平放置，兩板緊密相接。在水平木板上鋪上毛巾。讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下（也可以用小球代替）。 2.在水平板上換鋪棉布，重複步驟1。 3.取去水平板上的棉布，重複步驟1。 觀察重點：三次實驗中小車都從同一高度滑下，剛滑到水平板上時快慢一樣；三次實驗中小車在水平板上運動的距離不同。 結論和推論 物體受到的阻力越小，運動的距離越長。如果物體在運動中不受任何力的作用，它的速度將保持不變，永遠運動下去。 相關質疑 “經典力學想要說明一個物體不受外力，必須證明它是具有慣性的，想要說明一個物體是慣性的，又必須證明它不受外力。”愛因斯坦曾這樣批評。因此牛頓第一定律有循環論證的嫌疑。或許我們可以認為牛頓第一定律是公理，不需要也無法證明。 |
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