论文：牛顿第一定律

姓名：111111班级：初二（一）班日期：2015年5月24日牛顿的第一定律2自古以来，人们对运动和力之间的关系存在争议：亚里士多德的观点是：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要停下来。所以说力是维持物体运动的原因。伽利略的观点是：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是物体受到摩擦力的缘故；若没有摩擦阻力，运动的物体以同一速度沿一条直线运动，既不会停下来，也不会改变方向，将永远运动下去。笛卡儿的观点是：除非物体受到外力作用，否则物体将会永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动对此我此次的论文的论点是“证明牛顿的第一定律”。一、实验目的：证明牛顿第一定律。牛顿第一定律的建立：（1）伽利略通过“斜面实验”，推理：平面光滑，物体受到的阻力为零，物体的运动速度不会减小，物体将保持恒定不变的速度永远运动下去。（2）牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括得出了牛顿第一定律。即：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。为了验证牛顿的第一定律，我准备了以下的实验。二、实验器材：长木板、棉布、毛巾、刻度尺、小车、短木板与木块（做斜坡用）。三、实验过程：【实验设计】如图，给水平桌面铺上粗糙不同的物体，让小车从斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。1、将长木板平放在水平桌面，短木板一端(与长木板相连的那端)放在桌面，另一端搁在木块3上，做成斜面。2、在长木板上辅毛巾,将小车放在斜面上,让小车由静止开始滑下,小车停后,用刻度尺测出小车在水平面上通过的距离.3、拿走毛巾，在长木板上铺上棉布，将小车放在同样高的斜面上,让小车由静止开始滑下,小车停后,用刻度尺测出小车在水平面上通过的距离。4、拿走棉布，留下长木板，将小车放在同样高的斜面上,让小车由静止开始滑下,小车停后,用刻度尺测出小车在水平面上通过的距离。5、分析实验记录，得出结论。【注意事项】①三个小车需要从斜面同一高度滑下，原因是保证小车到达斜面底端时的速度相同。这利用了控制变量法。②伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理（也称作理想化实验）。它标志着物理学的真正开端。【实验结论】平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。（由于使小车运动的力不相同，即小车的初速度不等，所以该实验存在误差）【推论】如果运动中的物体不受力，它将保持匀速直线运动。四、实验猜想：1、当一个小车沿斜面向上滚动时，它的速度增大，而向下滚动时，它的速度减小。由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度——运动状态应该不变。2、现实：小车在水平面上越滚越慢，最终停止！3、原因：摩擦力！4、推断：如果没有摩擦阻力，小车将会永远滚动下去！5、设计理想实验证明：如图所示，让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦力的作用，小球将上升到原来的高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时它要滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度就会滚得更远。若将后一斜面放平，小球将永远滚下去。小车运动距离（L/cm）接触面毛巾棉布木板次数14cm5.5cm8cm次数24.1cm5cm7.5cm次数34cm5.3cm7.7cm46．实验的理想性在于：现实中不可能消除一切阻力，水平面不可能做得无限长！伽利略的理想实验建立在可靠的实验基础之上，是一种把逻辑推理和可靠事实结合起来的重要的科学研究方法，从而确立了实验在物理研究中的基本地位。7．理想实验的推论：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态的原因。牛顿在总结前人研究的基础上，根据他自己的研究，系统地总结了力和运动的关系，提出了三条运动定律，其中第一条定律的内容是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。由于一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。所以，牛顿第一定律又叫做惯性定律。1111五、总结牛顿总结了伽利略等人的研究成果，表明：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。得出了牛顿第一定律（惯性定律）。牛顿第一定律不是一个实验结论，而是一个假想结论。