1展品介绍及操作:
展品由水平滑道、初始运动启动装置、小圆盘、速度显示器四部分构成。其中在水平滑道上有整齐排列的小孔,用以排出空气,减小物体与水平面的摩擦,从而最大限度减小物体在水平方向上所受的外力。
操作时,首先拉动初始运动启动装置手柄,将小圆盘放入其中,释放手柄,使小圆盘获得运动速度。观察小圆盘的运动状态,利用显示器观察小圆盘运动速度,发现其变化规律。
2展品原理:
一切物体在不受外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,后人称之为牛顿第一定律。因为物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。所以,这定律又称为惯性定律。牛顿第一定律还可表述为:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
说明:因为不受力的物体是不存在的,所以这不是实验得到的定律。本展品意在无限接近牛顿第一定律的运动状态,但仍受外力影响。
3拓展应用:
例如在称公交车时,如果遇到紧急情况突然刹车,根据牛顿第一定律,车厢内乘客会继续保持原来的速度前进,因此会出现前倾或摔倒的情况。但由于摩擦力的作用,最终会迫使乘客改变这种运动状态并停下来。
4拓展故事:
300多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到:运动物体受到的阻力越小,他的运动速度减小得就越慢,他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出,在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,这时将以恒定不变的速度永远运动下去。 伽利略曾经专研过这个问题,牛顿曾经说过:“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。牛顿总结出了著名的牛顿第一定律,它是通过分析事实、再进一步概括、推理得出的。虽然无法用实验来直接验证这一定律,但从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为公认的力学基本定律之一。力是产生物体加速度的原因。
