湖南教師資格面試：你所不知道的牛頓第一定律

http://hunan.hteacher.net 2022-10-05 13:27 湖南教師資格證 [您的教師考試網(wǎng)]

一、亞里士多德

1.觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因。

2.根據(jù)：有力作用在物體上，物體才運(yùn)動;沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方.

亞里士多德提出了物體基于“本性”的“自然運(yùn)動”和在外界作用(推、拉、提、舉)下違逆物體本性的“受迫運(yùn)動”概念。依其本性不同，他將物體分為三類：一類是地面上的物體，其本性是“好逸惡勞”，其自然運(yùn)動是靜止;一類是空中物體，其本性是回到家鄉(xiāng)——重的物體家在大地，輕的物體家在天上，其自然運(yùn)動是重落輕升;一類是天體，其本性是神圣的，其自然運(yùn)動就是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動。物體要違逆本性做受迫運(yùn)動，必須要外在作用來維持，這就是高中課本中所說的：地上的物體的運(yùn)動需要“力”來維持，否則它會停下來。其實(shí)，亞力士多德并沒有提出科學(xué)的力的概念，他使用的是推、拉、提、舉等具體的人格化的詞。

二、伽利略

1.觀點(diǎn)：物體在地面上如果沒有外力作用，將會沿地面一直勻速運(yùn)動下去。

2.依據(jù)：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)。

伽利略敏銳的把握到，亞里士多德關(guān)于地面物體運(yùn)動錯誤之處是在于其沒有注意摩擦的影響。伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)指出，地面上的物體之所以會停下來，是因?yàn)槲矬w受到了摩擦;如果沒摩擦等作用，地面上的物體會一直運(yùn)動下去。伽利略為了解釋物體一直運(yùn)動下去的原因，提出了“慣性”的概念，并指出，基于慣性地面上的物體的“自然運(yùn)動”是勻速運(yùn)動。

特別提醒伽利略沒有提出科學(xué)“力”的概念，他用的是摩擦。但是他第一次提出了“慣性”的概念。要說明的是，伽利略所謂的地面，實(shí)際上是球面，伽利略提出的“慣性”維持的是地面上物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動，這和笛卡爾、牛頓的“慣性”概念是有區(qū)別的。另一方面，伽利略通過對自由落體運(yùn)動的研究，指出了亞里士多德的另一個(gè)錯誤，空中的物體并不是中重落輕升，而是下落一樣快，并提出了速度和加速度的概念，指出所有落體運(yùn)動的加速度相同，之所以重落輕升是因?yàn)榭諝獾淖饔谩?/p>

三、笛卡爾

1.觀點(diǎn)：除非物體受到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動，而只保持在直線上運(yùn)動。

2.依據(jù)：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)。

伽利略是意大利人，笛卡爾是法國人，伽利略是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，笛卡爾是集大成的哲學(xué)家。笛卡爾了解了同時(shí)代伽利略所做的工作，他用哲學(xué)家的敏銳眼光看到了伽利略工作的偉大意義，并對伽利略的結(jié)論進(jìn)行的哲學(xué)式的推廣：自然界一切物體都具有相同的本性——慣性，自然界一切物體基于慣性的“自然運(yùn)動”都是勻速直線運(yùn)動。笛卡爾把這一原則稱為自然哲學(xué)的第一定律，他認(rèn)為第一定律是物理學(xué)的基礎(chǔ)。

在“慣性”概念上，笛卡爾是在伽利略基礎(chǔ)上的一個(gè)重大突破，是拋棄了“圓慣性”概念，認(rèn)為慣性運(yùn)動只能是勻速直線運(yùn)動(包括速度始終保持為零的靜止?fàn)顟B(tài)0)。

可以說，伽利略打開了新物理學(xué)的大門，而笛卡爾開創(chuàng)的物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上也指出，笛卡爾也沒有建立力的概念，笛卡爾為物理學(xué)建立了一個(gè)描述物體運(yùn)動多少的守恒量——動量。

四、牛頓

1.觀點(diǎn)：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

2.依據(jù)：伽利略、笛卡爾等前人的理論基礎(chǔ)。

牛頓站在巨人的肩膀上，用歐氏幾何的理論建構(gòu)精神，建立起了運(yùn)動定律體系——牛頓第一定律，從而鞏固了笛卡爾關(guān)于自然界一切物體本性和自然運(yùn)動的認(rèn)知，并進(jìn)一步創(chuàng)造了科學(xué)力的概念：使物體違逆自然運(yùn)動本性做變速運(yùn)動的原因叫做力。即力是產(chǎn)生加速度的原因。牛頓最大的貢獻(xiàn)，就是建立了科學(xué)的力的概念，并以第二定律的形式，定量地給出了力的大小定義——力的大小等于物體動量對時(shí)間的變化率。但這兩個(gè)定律并沒有揭示力的來源于本質(zhì)，為此，牛頓進(jìn)一步建立了力的本性中的最通用原則——力是物體間的相互作用，即牛頓第三定律。

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責(zé)任編輯：湖南分校