葉靜++++李楚平

物理是一門以實驗為基礎的學科，對物理知識的理解和掌握離不開實驗，所有的物理概念、規(guī)律、定律等都是在實驗的基礎上建立起來的，當我們想對生活中的一些現(xiàn)象追溯理論的依據(jù)時，就需要用實驗來驗證，但最為著名的力學基本定律——牛頓第一定律卻是一個不能用實驗直接來驗證的定律.這是為什么呢？我們先來看看牛頓第一定律的獲得過程吧！

如圖1，在斜面的一端釋放一顆鋼球，我們發(fā)現(xiàn)鋼球從左邊滾下后，會沿右邊的斜面滾上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度差不多相同的點.如果不考慮摩擦，鋼球會上升到與原來高度相同的點，不改變小球的位置，只將右邊斜面的傾斜角減小.鋼球還是會上升到原來的高度，但這時通過的路程會比原來長一些，如果把右邊的斜面變成水平面，鋼球為達到原來的高度，就會一直運動下去.

這就是伽利略的斜面實驗，他針對當時“物體的運動需要力來維持”這個統(tǒng)治物理學的力學觀點.提出了自己不同的看法，他認為小球之所以一直能夠運動，不是因為受到了力，恰恰是因為沒有受到力.也就是：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.

牛頓在伽利略的基礎上總結、歸納、推理，進一步豐富完善了伽利略的結論：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).這就是舉世聞名的牛頓第一定律，也叫慣性定律，

實際在實驗過程中，摩擦是不可能不存在的.沒有摩擦只是一種理想化的情況.而且我們周圍的物體，總要受到這個或那個力的作用，不受力的物體是根本不存在的.這說明牛頓第一定律是不可能用實驗來直接驗證的.

人類在探索自然規(guī)律的過程中，用到很多的科學研究方法，如等效替代法、類比法、控制變量法、推理法、理想模型法等.牛頓第一定律的得出就應用了推理法，這一定律是在實驗的基礎上，通過進一步的推理概括出來的.

前面我們學過的“真空不能傳聲”的結論也是用推理法得出的.如圖2，從玻璃罩中抽出空氣時.不可能將空氣完全抽盡，因此玻璃罩中不可能出現(xiàn)完全真空的情況.我們是根據(jù)玻璃罩內空氣越少，鬧鈴聲音越小，推理出“真空不能傳聲”這一結論的.

雖然牛頓第一定律不能用實驗來直接驗證，但是從定律得出的一切推論，都經(jīng)受住了實踐的檢驗.很多生活中常見的現(xiàn)象都是可以用牛頓第一定律來解釋的.2013年10月在“神舟”十號的機艙內，王亞平太空授課開始前，聶海勝先做了一個“太空打坐”的動作（如圖3）.由于物體在太空中處于失重的狀態(tài)，因此聶海勝可以在空中保持靜止不動的狀態(tài)，而這在地球上根本是不可能實現(xiàn)的.

如今牛頓第一定律已成為大家公認的力學基本定律之一，為確立正確的“力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因”這一概念奠定了基礎.

學即用，練一練：

1.下列關于牛頓第一定律建立的說法，正確的是（）.

A.它是通過理論推導出來的

B.它是通過實驗直接得出的

.它是可以通過實驗來進行驗證的

D.它是以實驗事實為基礎，通過推理、歸納總結出來的

2.分別讓小車從斜面的同一高度滑下，滑到鋪有粗糙程度不同的毛巾、棉布和玻璃的水平面上，小車在不同的平面上運動的距離如圖4所示.實驗結論可以反駁下列說法中的哪一條？（）

A.摩擦力越小，小車的速度減緩就越慢

B.若平面非常光滑，小車將永遠運動下去

C.小車受到力的作用就運動，不受力的作用就不運動

D.運動的物體不受力作用時，將保持勻速直線運動狀態(tài)

參考答案：1.D 2.Cendprint