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      正確認(rèn)識牛頓第一定律

      2020-10-29 07:33:34劉慶賀
      關(guān)鍵詞:橡皮斜面牛頓

      劉慶賀

      假如不受力作用,物體將怎樣運動?可能你會想:不受力,物體當(dāng)然要保持靜止.比如,用力推車,車子才前進(jìn);停止用力,車子就要停下來,這種觀點對嗎?

      牛頓第上定律是如何得出的

      自古以來,就有很多人認(rèn)為:要改變一個靜止物體的位置,必須推它、提它或拉它,當(dāng)推、提、拉物體的力不再作用時,原來運動的物體便靜止下來.根據(jù)這類經(jīng)驗,亞里士多德得出結(jié)論:靜止是水平地面上物體的“自然狀態(tài)”或“自然本性”.必須有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要靜止下來.然而.亞里士多德的這個結(jié)論是錯誤的,伽利略通過實驗分析得出:物體的運動并不需要力來維持,運動的物體之所以會停下來.是因為受到了阻力,

      伽利略的實驗如圖1所示,讓小球沿一個斜面從靜止開始下滾,小球?qū)L上另一個斜面.達(dá)到與原來差不多的高度.然后再下滾.他分析.球是因為摩擦力才沒能達(dá)到原來的高度,然后,他減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍達(dá)到同一高度.但這時它要滾得遠(yuǎn)些,繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,球達(dá)到同一高度就會滾得更遠(yuǎn).于是他設(shè)想:若將后一斜面放平.球會滾多遠(yuǎn)?結(jié)論顯然是球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去.這就是說,力不是維持物體運動的原因,而恰恰是改變物體運動狀態(tài)的原因.英國著名物理學(xué)家牛頓在前人的基礎(chǔ)上,對大量的實驗事實進(jìn)行了深入的研究,總結(jié)出了牛頓第一定律,

      正確理解牛頓第一定律

      牛頓第一定律的內(nèi)容是:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).

      牛頓第一定律不是由實驗直接得出的,而是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理而概括出來的.不能用實驗直接驗證,但由此得出的一切推論.經(jīng)實踐檢驗都是正確的,

      牛頓第一定律成立的前提“沒有受到力的作用”是指不受任何外力.是一種理想情況.實際上不受任何外力的物體是不存在的.但物體在某個方向上“沒有受到外力作用”的情況是有的.適用范圍“一切”說明適用于所有物體(運動的、靜止的、固體、液體、氣體等),具有普遍意義.結(jié)果“總保持”是指物體總保持原來的運動狀態(tài)不變.即原來靜止的物體繼續(xù)靜止,原來運動的物體則以原來的速度繼續(xù)做勻速直線運動,“或”字說明物體只能處于“靜止”或“勻速直線運動”中的一種狀態(tài),究竟處于哪種狀態(tài).由物體不受外力時的瞬時狀態(tài)決定.

      牛頓第一定律說明了力和運動的關(guān)系——力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因.

      例 (2019.長沙)如圖2所示.用細(xì)線拴一塊橡皮甩起來,使橡皮繞手做圓周運動.這說明力可以改變物體的(填“運動狀態(tài)”或“形狀”).如果這時橡皮所受的力都突然消失,橡皮將做____運動.

      解析:橡皮繞手做圓周運動,橡皮在拉力作用下不斷改變運動方向.這說明力可以改變物體的運動狀態(tài).當(dāng)橡皮所受的力都突然消失時,橡皮是運動的,根據(jù)牛頓第一定律可知,原來運動的物體將以原來的速度做勻速直線運動.不再做圓周運動.

      答案:運動狀態(tài)勻速直線

      牛頓第一定律和慣性

      牛頓第一定律又叫慣性定律,描述的是力與運動的關(guān)系,指出了物體在不受任何外力作用時所處的運動狀態(tài)——勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),

      慣性是指物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì).即原來靜止的物體將一直保持靜止?fàn)顟B(tài):原來運動的物體將保持其速度一直運動下去.慣性是物體的一種屬性,一切物體在任何情況下都有慣性,其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)(質(zhì)量大的物體保持原來狀態(tài)的本領(lǐng)大,物體的慣性大,反之,質(zhì)量小的物體慣性?。c物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān).

      慣性現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中廣泛存在。對我們有利的要加以利用,有害的雖然無法避免,但要設(shè)法減輕其危害.

      責(zé)任編輯 蔡華杰

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