牛頓第一定律,又稱慣性定律,是通過理想實(shí)驗(yàn)得出的,其實(shí)驗(yàn)方法是:外力迫使物體系保持靜止的實(shí)驗(yàn)^[2]^。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)方法主要是由伽利略在斜面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得出的,其具體步驟為:
1. 實(shí)驗(yàn)前先讓物體在某一斜面的某一位置受到一個(gè)較小的力而上升,由于沒有摩擦力的作用,物體將保持力的方向一直運(yùn)動(dòng)下去,直到受重力作用而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2. 實(shí)驗(yàn)后,再讓物體在同一斜面的另一位置受到一個(gè)更大的力而上升,同樣由于沒有摩擦力的作用,物體將保持力方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到受重力作用而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3. 伽利略由此推理得出,運(yùn)動(dòng)物體如果不受力,將會(huì)保持力剛消失時(shí)的狀態(tài)(速度)一直勻速運(yùn)動(dòng)下去。
牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過推理和科學(xué)想象而發(fā)展出來的。其中科學(xué)想象是建立在對實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的,是一種科學(xué)假說^[1]^。
牛頓第一定律,又稱慣性定律,其內(nèi)容為:一切物體在沒有受到外力作用時(shí),總是保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。為了驗(yàn)證這一定律,科學(xué)家們做了許多實(shí)驗(yàn),其中一個(gè)是:
實(shí)驗(yàn)名稱:斜面小車實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證物體在不受外力作用時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持不變
實(shí)驗(yàn)器材:木板、斜面、小車、支架等
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 將木板傾斜一定的角度,固定支架放置在木板上方。
2. 將小車固定在支架上,使其可以沿斜面下滑。
3. 逐漸減小木板與斜面的角度,觀察小車在不同角度時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。
實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)木板與斜面的角度逐漸減小,小車在不受外力作用時(shí),仍能沿斜面下滑,且速度越來越快,最后達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),我們可以看到物體在沒有受到外力作用時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變的現(xiàn)象,從而驗(yàn)證了牛頓第一定律。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用,可以幫助我們更好地理解并驗(yàn)證物理規(guī)律。