斜面实验

• 实验器材准备：

1、准备一个光滑的黄铜球。

2、找一个长木板，在中间刻出了一个凹槽（可容纳铜球在其中滚动），这个凹槽尽量打磨的光滑或者用光滑的羊皮纸衬着。

实验器材准备

• 开始实验：

1、将长木板的两端垫起，首先使两端斜面倾斜的角度相同，将铜球放在左边斜面的某一高度处释放，并记录释放铜球的高度。

观察到的现象：铜球沿着左边斜面滑下之后，冲上了右边的斜面，并且达到了跟左边释放铜球相同的高度后返回！

2、保持左边坡度不变，将长木板的右端斜面坡度放缓，继续将铜球置于跟第一次相同的位置释放。

观察到的现象：铜球沿着左边斜面滑下之后，继续冲上了右边的斜面，并达到了与释放位置等高的位置后返回，但是发现这次铜球在右边斜面上滑过的路程要比第一次实验长。

3、继续保持左边的坡度不变，右边的坡度再次放缓，将铜球继续置于左边斜面相同的位置释放。

实验现象：铜球释放之后依然是在右边斜面上达到了与左边释放点等高的点之后返回！同时发现，此次小球在右边斜面上滑过的路程更长了。

斜面实验现象图解

注意：此实验三次小球必须由同一位置释放，因为释放的位置不同，小球冲上右边斜面的时候速度就不同，为了保证铜球以相同的初速度冲上右边的斜面，就必须控制三次铜球在左边斜面同一位置释放，这种实验方法叫做“控制变量法”。

• 实验分析：

铜球从左边斜面滑下之后冲上右边的斜面我们很好理解，就跟坐过山车似的，从一个坡上下来必定会冲上另一个斜坡。

由于我们的斜面和铜球都非常的光滑，我们会发现铜球每次都会尽量达到与释放高度相同的高度，可是我们让斜面却越来越缓，这就会导致，小球必须有过更长的路程才能达到释放的高度。

这时候我们就需要用到进行科学研究最常用的实验方法——“推理法”，我们可以合理的外推一下，当我们将右边的斜面放平的时候，小球如果还想达到与释放位置相同的高度会怎样运动？

这里我们根据实验现象进行合理的推理后的结果是：小球将一只匀速运动下去！

• 得出结论

伽利略认为，如果将右边的斜面放平，铜球就应该一直以一定的速度持续运动下去，永远不会停下来，而实验中铜球会慢慢的停下来原因是收到了摩擦阻力和空气阻力，如果铜球不受阻力的话，就能一直持续运动下去了！

伽利略通过斜面实验和严格的逻辑推理敏锐地捕捉到这一重要的信息，由此他得出了一个重要的结论：力不是维持物体运动的原因，如果物体不受力的作用，静止的物体会一直保持静止，而运动的物体则会一直以这个速度运动下去，也就是做匀速运动。这个结论就是“惯性定律”或者“牛顿第一定律”的雏形！

笛卡尔

伽利略的实验及结论对笛卡尔研究宇宙的自然规律产生了巨大的影响，笛卡尔通过在伽利略的基础之上让其结论又前进了一步，他认为：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，如果一个物体不受力，它将保持静止或者匀速直线运动！

我们发现，笛卡尔不仅想到了力不维持物体的运动的原因，而且说明了力是改变物体运动状态的原因，运动的物体如果不受到力的作用，不仅会匀速运动，而且方向也不会变，它会做匀速直线运动！

看到这里，相信你也已经发现了，牛顿第一定律已经呼之欲出了。