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第二章 力與運動 第1節 牛頓第一運動定律 2-1-1 慣性 亞里多德（Aristotle）觀察結論里多德（Aristotle）經由觀察馬車運動得到以下結論：「物體要維持運動必須要受外力」伽立略（Galileo）的實驗裝置如下圖一光滑之軌道面，左邊為固定的斜面，右邊為可調整斜角的斜面結果使一小球由斜面的上端向下滑，這個球滑至斜面下端後繼續前進，滑向另一斜面，最後達到一個最高位置，這個高度與原來高度如果把右邊斜面坡度逐漸減小，球還是可以達到，只是在斜面上所經過的距離隨之如果使小球由斜面滑至一個光滑水平面上，則小球將如何運動推論：如果水平面完全光滑沒有任何阻力的話，則小球將。慣性：伽立略物體不論是在運動或靜止均具有的特性車起車剎車時灰塵快速抽走桌巾時，桌上物體在等速行駛的火車中，若向上垂直拋擲硬幣，則硬幣將會；若拋出後，火車加速前進，則落於。若火車減速，則落於牛頓第一運動定律（慣性定律）Newton）。 內容：若物體 不受外力 或所受外力的 合力為0 ，則靜止的物體 永遠靜止 ，運動中的物體 永遠作等速度直線運動 。 例如： 第2節 牛頓第二運動定律 2-2-1 影響加速度的因素 外力 以不同大小的力作用在同一物體上時，作用力愈大，則物體產生的加速度就 愈大 ，反之亦然。 實驗：相同質量的物體，受不同拉力作用時的加速度 步驟： 滑車上置放4個砝碼，懸掛2個砝碼，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A1、B1、C1、D1、E1共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 滑車上置放2個砝碼，懸掛4個砝碼，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A2、B2、C2、D2、E2共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 滑車上置放0個砝碼，懸掛6個砝碼，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A3、B3、C3、D3、E3共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 紀錄： 結論： 質量一定的物體，在一定拉力作用下，同一紙帶上的相鄰兩標示點間之距離逐漸 變大 ，顯示物體在相同時間內的位移增大，即速度不斷增加，因此物體產生 加速度 。 不同紙帶上的每一段對應標示點間之長度隨著拉力的增加而 變大 ，顯示物體在每一段相同時間內的速度變化量隨外力增加而增大，亦即物體的 加速度 隨外力增加而 變大 。 當作用在同一物體的力愈大，則物體的加速度也會 愈大 。 物體質量 以相同的外力作用在質量不同的物體上，質量愈大，則物體所獲得的加速度 愈小 ，反之亦然。 實驗：相同拉力，作用在不同質量的物體 所產生的加速度 步驟： 細線懸掛2個砝碼，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A4、B4、C4、D4、E4共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 細線維持2個砝碼，另取出2個砝碼放在玩具車上，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A5、B5、C5、D5、E5共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 細線維持2個砝碼，另取出4個砝碼放在玩具車上，釋放玩具車，使玩具車移動時拉動紙帶，使得打點計時器在紙帶上留下痕跡。 在紙帶上第1、4、7、10、13個點痕跡上標示A5、B5、C5、D5、E5共5點。 以直尺測量每一段兩相鄰標示點之間距離，並比較每一段長度的大小關係。 紀錄： 結論： 拉力一定時，三條紙帶上每相對應的兩標示點間之距離隨物體質量增加而變短，表示物體在每一段相同時間內的速度變化量隨物體質量的增加而減小，亦即物體的加速度隨質量增加而變小。 當一定外力作用於物體時，物體質量愈大，則產生的加速度愈小。 2-2-2 力、質量和加速度的關係2-2-2 力、質量和加速度的關係 牛頓第二運動定律 內容：物體受外力作用時，沿必產生一，此加速度之大小與成加速度與物體的成 ＝ 質量 × 加速度 若F= 0 ，則a＝ 0 ，即牛頓第一運動定律。 單位： 絕對單位：由牛頓第二運動定律 F＝ma 演算而來。 牛頓（N）：使質量 1公斤 物體，產生 1公尺/