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牛顿第一定律
同学们上课。大家在生活中有没有玩过滑板车呢?那么我们如何让滑板车
运动起来呢?(一只脚站在上面,另一只脚蹬地)那假如说我们不再蹬地,滑
板车会怎么样呢?(最终会停下来)这是为什么呢?这就牵扯到了一个古老的
问题:力和运动关系的问题。下面我们就一起来学习:牛顿第一定律
自古以来,很多人认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力
的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止。两千多年前,古希腊的亚里士多
德也认为:力是维持物体运动的原因。后来,意大利的科学家伽利略认为,力
不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;运动的物体之所以
最终会停下来,是因为受到摩擦阻力。那么这两个人的观点,谁对谁错呢?我
们先来做一个小实验来探究一下阻力对物体运动的影响。这个实验我们需要用
到斜面、木板、毛巾、小车和刻度尺。大家一小组为单位讨论一下:我们如何
来设计实验探究阻力对小车运动的影响呢? 好,我看大家都讨论完了,哪个小
组派代表说一下你们小组的实验方案?(将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜
面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离;再去掉毛巾,再次让小车
从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上的滑行距离)很好,那两次的小车
下滑,为什么我们都要让小车从斜面顶端开始下滑呢?(为了保证小车进入水
平木板时具有相同的速度)
下面大家就以小组为单位,按照刚才所说的实验方案进行实验,看看两次
滑行的距离有什么不同。给大家十分钟时间,现在开始吧。
哪个小组来说一下你们的实验结果呢?(他们小组发现:小车在毛巾上滑
行,受到的阻力较大,滑行的距离较小;而去掉毛巾之后,小车受到的阻力较
小,滑行的距离变大)那我们可以得到什么结论呢?(物体运动受到的阻力越
小,速度减小得越慢,运动得越远)假如说,小车运动时,不受阻力的话,它
是不是就不会停下来呢?一直沿直线运动下去?
其实,伽利略对类似的实验进行分析,并推测:如果物体受到的阻力为零,
速度就不会减小,物体会以恒定不变的速度永远运动下去。后来英国科学家牛
顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出来一条重要的物理规律:一切物体在
没有受到阻力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的
牛顿第一定律。
那么在日常生活中,不受力的物体存在吗?(显然是不存在的)所以也就
不可能用实验来验证这一规律。但是由牛顿第一定律得出的推论都经受住了实
践的考验,因此牛顿第一定律成为世界公认的物理学基本定律之一。
由此可见,亚里士多德的观点是不正确的,力不是维持物体运动的原因,
而是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律
亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因
伽利略认为:是改变物体运动状态的原因
牛顿第一定律:一切物体在没有受到阻力的作用时,总保持静止状态或匀
速直线运动状态。