專題一：牛頓第一定理
1、亞里士多德熱學觀點
最起床源於法國的熱學，被系統地總結在亞里士多德的化學學中。依據這些帶有思辯和人性色調的數學學觀點，把常見的運動分成三類。第一類是地面上物體的運動；第二類是物體在空中下落的運動；第三類是天體的運動。亞里士多德對運動的誘因作了解釋，地面上物體的運動是強制性的運動，推一堆，動一動，不推就不動，所以力是維持物體運動的緣由；第二類和第三類運動對於天然運動。月球是宇宙的中心，是一切空中運動物體的天然歸宿。物體的重量越大，其趨于天然位置的傾向也越大，所以其下落的速率也越大；天體是由特殊質料構成的，具有特殊性質，天體是神靈們的處所，所以天體的運動是沿著最完美的曲線－－圓周，以最完美的速率－－勻速運動。這些經不起事實檢驗的解釋似乎是錯誤的，但它居然影響和統治人們的思想達二千年之久牛頓第一定律也叫什么定律，直至伽利略、牛頓時代，才得以徹底糾正。這不僅與生產力發展水平低下有關外，還跟當時的社會結構有關。在古埃及時代把從事實驗操作工作看作是低賤的事情，應當由奴隸或奴仆去完成，有身分有"知識"的人是不動的，只是滔滔不絕地講演和論證。傳說亞里士多德常在東苑中，邊遛彎邊給弟子授課，故亞里士多德學派又稱為逍遙派。為此，古埃及數學學的致命弱點是沒有充分注意定量實驗。甚至一個很簡單的實驗也可以否認亞里士多德的落體定理是錯誤的。
2.伽利略的觀點
伽利略覺得，我們不能只對運動做定性的剖析，還要做定量的估算和實驗。應當用物理定量地描述物體的運動，再用實驗去驗證，而不再討論比如物體的目的、本性此類形而上牛頓第一定律也叫什么定律，難以量化的東西。這就意味著，伽利略舍棄了古埃及以來的自然哲學傳統，即將成立了以物理和實驗為根基，以“描述自然現象”為任務，而不是嘗試去“解釋自然現象本質”的現代科學。
伽利略是第一個把實驗引進熱學的科學家,他借助實驗和物理相結合的方式確定了一些重要的熱學定理.1582年前后,他經過長久的實驗觀察和物理推測,得到了擺的等時性定理.接著在1585年因家庭經濟困難退學.離開漢堡大學期間,他深入研究古埃及學者歐幾里得、阿基米德等人的專著.他按照杠桿原理和壓強原理寫出了第一篇題為《天平》的論文.不久又寫了論文《論重力》,第一次闡明了重力和重心的實質并給出確切的物理表達式,因而聲名大振.與此同時,他對亞里士多德的許多觀點提出指責.
在1589～1591年間,伽利略對落體運動作了細致的觀察.從實驗和理論上否定了統治千余年的亞里士多德關于“落體運動法則”確立了正確的“自由落體定理”,即在忽視空氣阻力條件下,重量不同的球在下落時同時落地,下落的速率與重量無關.按照伽利略晚年的中學生V.維維亞尼的記載,落體實驗是在漢堡斜塔上公開進行的：1589年某三天,伽利略將一個重10磅,一個重1磅的鐵塊同時拋下,幾乎同時落地,在場的競爭者個個目瞪口呆,他在大笑中聳聳肩走了.（事實上，伽利略并沒有做過漢堡斜塔實驗）
伽利略對運動基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了詳細研究并給出了嚴格的物理表達式.尤其是加速度概念的提出,在熱學史上是一個里程碑.有了加速度的概念,熱學中的動力學部份能夠構建在科學基礎之上,而在伽利略之前,只有靜力學部份有定量的描述.
伽利略曾非即將地提出過慣性定理和外力作用下物體的運動規律,首先，伽利略從一系列斜坡實驗中發覺：一個物體是否運動，跟它有沒有受力沒有直接關系，運動不須要外力來維持。
他設計了一個光滑的斜坡，發覺不管我從左側多高的地方放下小球，小球基本上都能回到右側相同高度的地方，這就是知名的伽利略理想實驗。
這為牛頓即將提出運動第一、第二定理奠定了基礎.在精典熱學的成立上,伽利略可說是牛頓的先驅.
3.牛頓第一定理
接出來，牛頓就在這種工作的基礎上（牛頓曾說過一句知名的話：“如果說我比他人看的更遠些，那是由于我站在巨人的右臂上”）構建了一整套描述物體運動的理論。這就是大名鼎鼎的牛頓熱學，也是中學數學的核心。在八年級數學第七章第一節，朋友們早已學過了牛頓第一定理。
牛頓第一定理：一切物體在不受力，它將保持靜止或則勻速直線運動（即速率的大小和方向都不變）
牛頓第一定理也叫慣性定理，它告訴我們“運動并不須要力來維持”。假如物體遭到的合外力為零時，運動狀態保持不變。
為何它還有一個名子“慣性定理”呢？慣性在英語里跟惰性是同義詞，就是懶的意思。像懶豬一樣，你們都不樂意主動改變自己的運動狀態。這就好象你在一個單位待久了，就不樂意調動，除非你的領導讓你非常難過難過。所以人們常說逼你走的人常常是領導（力可以改變物體運動狀態）。
好了，曉得力可以改變物體的運動狀態以后，我給你一定的力，你的速率能改變多少呢？我們就須要牛頓第二定理。