田高齊

摘 要：用均勻小球按不同的初速度，分別沿毛巾表面、棉布表面、木板表面滾動，由此得到小球滾動距離與介質(zhì)摩擦系數(shù)關(guān)系的數(shù)學模型，模型的解揭示了牛頓第一定律的正確性。

關(guān)鍵詞：初速度；介質(zhì)表面；摩擦系數(shù)；數(shù)學模型；牛頓第一定律；驗證方法

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）8-0034-2

1 引 言

牛頓第一定律（慣性定律）指出：一切物體在沒有受到外力的作用時總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。由于在生活中找不到具體實例，學習時對這一結(jié)論的正確性產(chǎn)生了懷疑。于是，筆者在伽利略斜面實驗的啟發(fā)下，構(gòu)造了一個新的實驗，并得到了一個數(shù)學模型，這個數(shù)學模型的解，驗證了牛頓第一定律的正確性。

2 實驗過程

2.1 實驗器材（如圖1所示）

（1）標準的、質(zhì)地均勻的小球（改進原實驗小車車軸與車身的摩擦，減小誤差）。

（2）中間刻有光滑凹槽的不同傾斜度的斜面2個（避免原實驗小球、小車偏離中心造成測量時的誤差）。

（3）帶有凹槽的足夠長度的毛巾1條（避免原實驗小球、小車偏離中心造成測量時的誤差）。

（4）帶有凹槽的足夠長度的棉布1塊（避免原實驗小球、小車偏離中心造成測量時的誤差）。

（5）帶有凹槽的足夠長度的木板1塊（避免原實驗小球、小車偏離中心造成測量時的誤差）。

（6）足夠長度的刻度尺。