伽利略的斜面滚球实验
伽利略斜槽实验
伽利略的斜槽实验2006-07-19 16:43胡佳艳|分类：文化/艺术|浏览1988次分享到：2006-07-21 07:59网友采纳伽利略用木板制成斜槽蒙上羊皮纸，用铜球从槽上滚下，他用大容器稳定地滴水并用天平称量的方法解决计时问题，测出铜球在斜槽上的位置与时刻，在这样的条件下，对物体沿不同角度的光滑斜面运动的规律进行了上百次的定量研究，得出结论：物体沿光滑斜面运动是匀变速直线运动，进而将斜面倾角趋于90时，推理得：自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动。
那伽利略为什么要研究自由落体呢？西方有句谚语：“对运动无知，也就对大自然无知。
”运动是万物的根本特性。
在这个问题上，自古以来，出现过种种不同的看法，形成了形形色色的自然观。
在16世纪以前，亚里士多德的运动理论居统治地位。
他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成，四种元素各有其自然位置，任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。
他把运动分成自然运动和强迫运动：重物下落是自然运动，天上星辰围绕地心作圆周运动，也是自然运动；而要让物体作强迫运动，必需有推动者，即有施力者。
力一旦去除，运动即停止。
既然重物下落是物体的自然属性，物体越重，趋向自然位置的倾向性也就越大，所以下落速度也越大。
于是，从亚里士多德的教义出发，就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。
亚里士多德的理论基本上是错误的，但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来，有一定的合理成分，在历史上也起过进步作用，再加上被宗教利用，所以直到16世纪，仍被人们敬为圣贤之言，不可触犯。
正因为如此，批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论，不仅是一个具体的运动学问题，也是涉及自然哲学的基础问题，是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重要组成部分。
伽利略在这场斗争中作出了非常重要的贡献。
他认识到通过自由落体的研究打开的缺口，会导致一门广博的新科学出现。
请读读他在《两门新科学》中核心的一章，即“第三天的谈话”，开头讲的一段话①：“我的目的，是要阐述一门崭新的科学，它研究的却是非常古老的课题。
伽利略斜面小球实验报告
伽利略斜面小球实验报告一、引言伽利略斜面小球实验是为了验证伽利略在斜面上滚动物体的运动规律而进行的一项实验。
伽利略斜面小球实验对于研究物体在斜面上的滑动和滚动运动有着重要的意义。
二、实验目的1. 验证伽利略在斜面上滚动物体的运动规律；2. 探究斜面角度对物体滚动速度的影响；3. 分析物体滚动过程中的动能和势能转换。
三、实验仪器和材料1. 伽利略斜面小球装置；2. 直尺；3. 计时器；四、实验方法1. 将伽利略斜面小球装置放置于水平台面上；2. 调整斜面的角度，并通过直尺测量斜面角度；3. 将小球从斜面顶端释放，并通过计时器测量小球从斜面上滑下的时间；4. 重复上述步骤，调整斜面角度并进行多次实验。
五、实验结果斜面角度（）滑落时间（s）平均滑落时间（s）:: :: ::10 1.62 1.5820 1.29 1.3530 1.02 1.04六、实验分析与讨论根据实验结果可以看出，随着斜面角度的增加，小球的滑落时间逐渐减小。
这符合伽利略关于斜面上滚动物体的运动规律，即物体滚动速度与斜面角度成正比。
在斜面上滚动的小球，由于滚动状态下既有平动又有转动，因此具有动能和势能。
当小球沿斜面下滑时，势能逐渐减小，而动能逐渐增加。
在斜面的最底端，势能转化为动能达到最大值。
根据机械能守恒定律，实验结果也验证了势能和动能的转换过程。
然而，本次实验中仅考虑了斜面角度对滑落时间的影响，未考虑其他因素的影响。
例如，小球的质量和摩擦力等因素也会对滑落时间产生影响，后续的实验可以进一步探究这些因素的作用。
七、实验总结通过本次伽利略斜面小球实验，我们验证了伽利略在斜面上滚动物体的运动规律，并分析了物体滚动过程中的动能和势能转换。
实验结果表明，斜面角度对物体滚动速度具有重要影响，而后续的实验可以进一步探究其他影响因素。
在实验过程中，我们也注意到实验数据的测量误差，可以通过增加实验次数和减小误差来源来提高实验结果的准确性。
此外，对实验结果进行合理分析和解释也是实验的重要环节。
伽利略理想实验
伽利略理想实验1.背景：亚里士多德提出力是维持物体运动状态的原因，这个结论维持了近两千年（这句话在现在看来是错误的）2.伽利略：理想实验推翻了亚里士多德，他认为将人们引入歧途的是摩擦力，做了以下实验来证明结论。
伽利略的斜面实验程序如下：（1）两个对接的斜面，在斜面上放毛巾，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一斜面，记下高度1h（2）仍是刚才的斜面，将毛巾取下，让静止的小球在相同高度滚下，小球将滚上另一斜面，记下高度2h（1）（2）现象：12h h ，多做几组实验可发现斜面摩擦力越小时，小球滚上另一斜面的高度越来越接近于小球刚下落的高度。
推论：当斜面没摩擦力时，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。
（3）在（2）的基础上，减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到2h 。
（2）（3）结论：小球上升高度与斜面倾角无关。
推论：减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度（注意：要达到原来一样的高度一定是无摩擦的，因此是推论出来的）（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面。
推论：小球将沿水平面做持续匀速运动，也是无摩擦的情况下伽利略得出结论：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体讲以恒定不变的速度永远运动下去。
伽利略理想实验题型①选择谁是实验现象，谁是实验推论一、就看这个是不是在有摩擦力的情况下能做到的，若做不到，则为推论。
二、叙述话语中有“如果”等字眼的，为推论。
应该是推论的：①如果对接斜面没有摩擦力，小球将达到跟原来同样的高度。
②减小对接斜面的倾斜度，小球仍达到同一高度③对接斜面的倾斜度越小，小球经过的路程越长④把对接斜面变成水平面，小球无法达到原来的高度，只能以原速度一 直运动下去②控制变量法的实验控制变量法精髓：只有一个变量，其余各量都相同，在这个变量下观察变化的实验现象， 来确定这个变量与实验现象有无关系牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
伽利略斜面小球实验得出的结论
伽利略斜面小球实验得出的结论
《伽利略斜面小球实验》
伽利略是一位伟大的意大利物理学家，被公认为是“新物理学”
的创始人。
1604年，伽利略发表了一篇著名的论文，《研究太阳系的
动力学》，他以斜面小球实验来验证运动定律。
他发现，物体从斜坡
上滑动距离比斜坡高度长度更快。
他宣称，重力在滑动过程中提供了
动力。
伽利略的实验结果表明，任何物体从斜坡上以不变的速度滑动，
滑动距离都和斜坡高度成正比，与滑动物体的重量无关。
这表明，重
力消耗的动力取决于物体滑动的路程长短，而不取决于物体的重量。
伽利略的实验结果也表明，物体滑动的速度是稳定的，与物体质
量无关。
因此，如果重力在斜坡上的作用是相同的，则斜坡上的物体
应该滑动的距离也应该是相同的，不受重力的影响。
综上所述，伽利略的斜面小球实验，表明重力不仅垂直向下作用，同时也有水平方向作用，而且重力不仅取决于物体的重量，还取决于
物体移动的路程长短。
所以，伽利略成功地实现了动力学的重大突破，以及通过他的斜面小球实验验证公式，使物理研究之路获得重大发展。
伽利略重力实验 物理
伽利略重力实验物理
伽利略重力实验，是由意大利物理学家伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）在16世纪末期进行的一项实验。
这个实验被认为是探索重力的本质和物体自由下落规律的重要里程碑。
伽利略的重力实验基于一种常见的观察现象：在真空中，相同材质和形状的物体从同样高度被释放，它们会同时到达地面。
这意味着物体的下落速度与物体的质量无关，而只与重力作用时间和物体所在位置高度有关。
为了验证这个观察结果，伽利略设计了一个实验。
他使用了一个坡面，在坡面上安放两个平行的水平轨道，然后在轨道上放置两个同样的小球。
这两个小球同时从同样的高度释放，开始自由滚动下坡，在下方的水平地面上相遇。
通过这个实验，伽利略观察到，两个小球自由滚动的时间非常接近，以至于几乎无法区分它们到达地面的先后顺序。
这证明了小球的下落速度与其质量无关，而只与重力作用时间和物体所在位置高度有关。
这个实验结果支持了伽利略的观察结果，并且与当时的传统观念相矛盾，因为按照传统观念，较重的物体应该下落得更快。
伽利略的重力实验为日后的物理学研究奠定了基础。
这个实验揭示了下落运动的规律和物体自由下落的普适性，对于后续的牛顿力学的发展有重要影响。
它也是现代科学方法中实验和观察的典范之一。
伽利略的理想实验与牛顿第一定律
伽利略的理想实验与牛顿第一定律文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-§伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、伽利略的理想实验1．亚里士多德的观点古希腊哲学家亚里士多德根据一些经验认为力是维持物体运动的原因．2、伽利略的理想实验：如图1甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将上升到轨道另一边与原来释放高度相同的点．图1如果将斜面倾角变小，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．继续减小斜面的倾角，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，小球将以恒定的速度永远运动下去。
3．伽利略的结论：力不是维持物体运动的原因．4．实验意义：伽利略理想实验（假想实验）将可靠的事实和理论思维结合起来。
二、牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、对牛顿第一定律的理解(1)物体不受外力时所处的状态是静止或匀速直线运动状态．(2)物体运动状态的改变是因为受到力，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因．(3)一切物体都具有保持原来运动状态的特性——惯性．思考：我们经常提到物体处于什么运动状态或物体的运动状态发生了改变等，那么描述物体运动的几个物理量中哪一个是描述物体运动状态的标志呢？3、惯性（1）物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
（2）惯性是物体本身具有的一种属性，与物体所处的运动状态无关，质量是惯性的唯一量度．物体的质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小．（3）牛顿第一定律又叫惯性定律。
4．对惯性的理解(1)惯性与质量的关系①惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，②质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．(2)惯性与力的关系①惯性并不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的．②力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．③惯性与物体的受力情况无关．(3)惯性与速度的关系①速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．②一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关.【练习与巩固】1、下列运动的物体中，运动状态始终保持不变的是()A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．圆周运动D．静止2关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是()A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持3、以下各说法中不正确的是()A．牛顿第一定律揭示了物体不受外力作用时的运动情况B．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性C．在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力来维持木块的运动D．物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用4、火车在长直水平轨道上匀速行驶，一门窗紧闭的车厢内有人向上跳起，发现仍落回原处，这是因为()A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度5、如图3所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定6、下列说法正确的是()A．力是维持物体运动状态的原因B．物体受恒力作用时，运动状态保持不变C．物体只有在静止或匀速直线运动时才有惯性D．惯性越大的物体运动状态越难改变7、下列物体的运动状态没有发生变化的是()A．匀速飘落的羽毛B．匀速拐弯的自行车C．匀加速起动的火车D．绕地球匀速运行的航天飞机7．一架匀速飞行的战斗机为了能击中地面上的目标，则投弹的位置应是()A．在目标的正上方B．在飞抵目标之前C．在飞抵目标之后D．在目标的正上方，但离目标距离近一些8．下列说法正确的是()A．一位同学看到某人推不动原来静止的汽车，他说这是因为这辆车没有惯性B．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大C．小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了D．物体的惯性仅与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小9．如图4所示，一个各面均光滑的劈形物体A放在固定的斜面上，上表面呈水平，在其水平面上放一个小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．抛物线。
科学史上六大实验之二－－伽利略斜面实验
科学史上六⼤实验之⼆－－伽利略斜⾯实验
伽利略斜⾯实验
实验
在轨道的⼀边释放⼀颗钢珠，如果不存在摩擦⼒，钢珠将上升到与原来的释放⾼度相同的点。
若将倾斜⾓减⼩，钢珠也上升到原来的⾼度，但通过的路程更长。
假设轨道为⽔平，钢珠再也达不到原来的⾼度，如果不存在摩擦⼒，将永远运动下去。
由此推断，物体在⽔平⾯上做匀速运动不需要外⼒来维持。
⽜顿依此得到了⽜顿第⼀定律，即惯性定律。
三次实验⼩车都从斜⾯顶端滑下的⽬的是：保证⼩车开始沿着平⾯运动的速度相同。
实验得出得结论：在同样条件下，平⾯越光滑，⼩车前进地越远。
伽利略的推论是：在理想情况下，如果表⾯绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
斜⾯实验主要是考虑到：实验时便于测量⼩球运动的时间和路程。
在物理学的贡献
伽利略斜⾯实验的卓越之处不是实验本⾝，⽽是实验所使⽤的独特的⽅法在实验的基础上，进⾏理想化推理。
（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。
伽利略研究落体运动规律的斜面实验包含的实验方法
伽利略（Galileo）是一位伟大的意大利科学家，他对物理学的发展做出了巨大贡献。
其中，他对落体运动规律的研究是其重要成就之一。
在落体运动规律的研究中，伽利略的斜面实验是其重要的实验方法之一。
下面，我们将对伽利略的斜面实验进行详细介绍。
一、实验所需材料1. 斜面：实验中需要使用具有一定倾角的斜面，斜面的材料通常为木板或金属板。
2. 测量工具：实验中需要使用测量斜面角度的工具，如量角器，以确保斜面的倾角符合实验要求。
3. 测量工具：另外还需要使用尺子或标尺来测量斜面的长度和高度。
4. 计时工具：实验中需要使用计时工具，如秒表或计时器，来测量物体在斜面上滑动所需的时间。
二、实验步骤1. 安装斜面：需要将斜面稳固地安装在实验台上，并使用测量工具来确保斜面的倾角符合实验要求。
2. 测量斜面参数：使用尺子或标尺来测量斜面的长度和高度，以备后续的数据处理和分析。
3. 安排物体：将待研究的物体放置在斜面的顶端，让其自由滑动。
物体的形状和质量在实验中需要保持一致，以消除外部因素对实验结果的影响。
4. 开始实验：当一切就绪后，可以开始对物体在斜面上的滑动进行观察和实验。
使用计时工具来测量物体从斜面顶端滑动到底端所需的时间。
5. 数据记录：重复多次实验，记录每次实验中物体滑动的时间，并进行数据整理和统计。
6. 数据分析：通过对实验数据的整理和分析，可以得出物体在斜面上滑动的速度与时间的关系，从而得出落体运动规律的相关结论。
三、实验注意事项1. 环境控制：在进行实验时，要尽量保持实验环境的稳定，避免外部因素对实验结果的影响。
实验室内的风力和温度变化都可能对实验结果产生影响，因此需要进行相应的控制和调整。
2. 数据准确性：在实验中需要尽量减小误差，确保测量数据的准确性。
在使用计时工具时，要注意准确地开始和结束计时，避免误差的产生。
3. 多次重复：为了验证实验结果的可靠性，需要进行多次重复实验，并对实验数据进行充分的整理和分析，以得出准确的结论。
惯性定律伽利略到牛顿的发现之旅
惯性定律伽利略到牛顿的发现之旅惯性定律是经典力学的基石之一，描述了物体在没有受到外力作用时将保持恒定速度或静止的性质。
伽利略和牛顿是惯性定律发现过程中的重要人物，他们通过观察、实验和推理，逐渐揭示了这一自然规律的本质。
本文将带领读者回顾惯性定律的历史发现之旅，从伽利略的斜面实验到牛顿的运动定律，探究这一规律背后的故事和意义。
一、伽利略的斜面实验伽利略（Galileo Galilei，1564-1642）是意大利著名天文学家、物理学家，也被誉为近代科学之父。
他在斜面上滚动小球的实验中，观察到在没有摩擦力作用下，小球会沿着斜面匀速滚动的现象。
通过对运动过程的观察和分析，伽利略提出了“物体在没有受到外力时将保持匀速直线运动”的假设，即惯性定律的雏形。
伽利略通过斜面实验揭示了物体运动的规律，并开始思考物体运动背后的原因。
他认识到惯性定律不仅适用于水平运动，还同样适用于斜面运动，从而为后来牛顿的运动定律奠定了基础。
二、牛顿的三大运动定律伽利略的研究为后来英国科学家牛顿（Isaac Newton，1643-1727）的工作奠定了基础。
牛顿在其《自然哲学的数学原理》中提出了三大运动定律，系统地阐述了物体运动的规律和变化。
牛顿第一定律：也称为惯性定律，描述了当物体受力平衡时将保持静止或匀速直线运动的特性。
这一定律强调了物体在没有外力干扰下会保持原来状态的重要性。
牛顿第二定律：描述了物体受到外力作用时会产生加速度，且加速度大小与外力成正比、与物体质量成反比。
这一定律深化了对物体运动规律的认识，揭示了力与加速度之间的关系。
牛顿第三定律：描述了任何两个物体之间都会互相施加相等大小、方向相反的作用力。
这一定律揭示了作用力与反作用力之间的相互关系，在分析复杂系统时具有重要意义。
三、惯性定律的意义和应用惯性定律是经典力学中最基本、最重要的原理之一，影响着我们对世界运动规律的理解和认识。
在日常生活和科学研究中，均可见到惯性定律的应用和发挥。
伽利略实验加推理的实验方法
伽利略实验加推理的实验方法1.引言1.1 概述伽利略实验加推理的实验方法是一种科学探索的方法论，它结合了实验和推理的步骤，旨在通过观察、记录和分析实验数据来推导出科学结论。
作为科学研究中的关键方法之一，伽利略实验加推理方法为科学家提供了一种可靠的方式来验证和推广科学理论。
在伽利略实验加推理的实验方法中，实验是一个重要的环节。
通过精心设计的实验，科学家可以以系统性的方式收集和测量数据，从而获取客观的观测结果。
这些实验可以通过稳定的实验设备、严格的实验操作和重复测试来确保结果的可靠性和准确性。
同时，推理也是伽利略实验加推理的实验方法中必不可少的一部分。
通过观察实验结果，科学家可以利用他们的推理能力来分析和解释数据，并从中得出结论。
推理在整个实验过程中起到了至关重要的作用，它使得科学家能够根据实验结果推断出与现象相对应的科学原理或规律。
伽利略实验加推理的实验方法具有许多优势。
首先，它提供了一种可靠的验证科学理论的方法。
通过反复进行实验并进行推理分析，科学家可以验证或修正他们的假设和理论，并进一步推广适用于更广泛情况的科学原理。
其次，伽利略实验加推理的实验方法激发了科学创新。
通过实验，科学家可以发现未知的现象和新的规律，从而推动科学领域的前进。
实验方法可以提供一种直观的观察手段，使科学家能够深入了解自然界的运作方式。
最后，伽利略实验加推理的实验方法强调了实证主义的科学精神。
通过实验观察和推理分析，科学家可以基于客观的数据和逻辑思考，摒弃主观偏见和臆测，从而建立可靠的科学知识体系。
综上所述，伽利略实验加推理的实验方法通过实验和推理的有机结合，为科学研究提供了一种可靠且系统的方法。
它的优势在于验证科学理论、激发创新以及强调实证主义的科学精神。
因此，伽利略实验加推理的实验方法在科学研究中具有重要的地位和价值。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇长文主要包含以下几个部分：1. 引言：本部分将概述伽利略实验加推理的实验方法的研究背景和意义，并介绍本文的目的和结构。
伽利略理想斜面实验
创新微课
小球沿左边斜面从静止滚下，冲上右边斜面，考虑有摩擦力的 实际情况，会怎样？
理想斜面实验
二、伽利略理想斜面实验
创新微课
如果，没有摩擦力呢？
小球将上升到原来的高度
理想斜面实验
二、伽利略理想斜面实验
创新微课
降低第二个斜面的倾角，小球还会到 会，但是滚过的距离更远 达原高度吗？
同学，下节再见
创新微课 现在开始
伽利略理想斜面实验
理想斜面实验
一、历史回顾 亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
力是维持物体运动的原 因，不受力物体会静止。
创新微课
理想斜面实验
伽利略 (Galileo,1564-1642)
物体的运动不需 要靠力来维持！ 摩擦力把你引入了歧 途。
创新微课
理ห้องสมุดไป่ตู้斜面实验
理想斜面实验
二、伽利略理想斜面实验
创新微课
如果第二个斜面放平呢？
小球会一直运动下去
结论：力不是维持物体运动的原因。
理想斜面实验
创新微课
当然：我们不能消除一切阻力，也不能把第二个斜面做的无限 长，所以伽利略的这个实验是个“理想实验”。
理想斜面实验
创新微课
例题、关于伽利略理想实验，以下说法正确的是： B A．完全是理想的，没有事实为基础的。 B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的。 C．没有事实为基础，只是理想推理。 D．以上说法都不对。
伽利略的斜面实验
伽利略的斜面實驗
伽利略在《兩門新科學》第三天中描述他是怎麼做斜面實驗的：
取長約12脕尺(註)、寬約半脕尺、厚約三指的木板，在邊緣刻上一條一指多寬的槽，槽非常平直，經過打磨，在直槽上貼羊皮紙，盡可能使之平滑，然後讓一個非常圓的、硬的光滑黃銅球沿槽滾下，我們將木板的一頭抬高一、二脕尺，使之略成傾斜，在讓銅球滾下，用下述方法記錄銅球滾下時間。
我們不只一次重複這個實驗，使二次觀測的時間相差不超過脈搏的十分之一。
在完成這一步驟並確證其可靠性之後，就讓銅球滾下全程的1/4，並測出下降時間，我們發現它正好是滾下全程所需時間的一半。
接著我們對其他距離進行實驗，用滾下全程所需的時間和滾下一半距離、三分之二距離、四分之三距離或任何部分距離所用時間進行比較。
這樣的實驗重複了整整一百次，我們往往發現，經過的空間距離恆與所用時間的平方成正比例這對於各種斜度都成立。
為了測量時間，我們把一只盛水的大容器置於高處，在容器底部焊上一根口徑很細的管子，用小杯子收集每次球滾下來時由細管流出的水，不管是全程還是全程的一部份，都可以收集到。
然後用極精密的天平稱水的重量；這些水重之差和比值就給出時間之差和比值。
精密度如此之高，以致於重複許多遍，結果都沒有明顯的差別。
註：大塊文化出版的《關於兩門新科學的對話》譯者在p26的註釋中說：脕尺(cubit)，長度單位，約45~56cm 。
據此，伽利略實驗時的斜面有多長？斜角大約是多少度？。
伽利略的斜面滚球实验
伽利略的斜面滚球实验大约在1604年初，伽利略开始寻找关于“重物自然下降”过程中，速度随时间增加的规律。
如果像传说中的那样，伽利略从比萨斜塔上向下扔落物体，直接对自由落体进行直观测量，要寻找到落体的运动规律是相当困难的。
因为，比萨斜塔高55m ，由塔顶竖直自由落下物体到达地面需时 3.2s 。
当时既无精密测量时间的钟表，又不能排除空气对轻重不同的物体所施的不同浮力的影响。
因此直接做这种测量是不可能的。
然而，沿斜面下滚的球与竖直下落的球一样，也是一种“自发下降”，况且沿斜面下滚的球还可以将其下滚速度调节得很慢。
这更易于测量。
于是伽利略设计了斜面滚球实验。
取一块长约840cm ，宽约42cm ，厚约6cm 的坚硬木板，刨光后在平板细长的正面中央沿板长刻画一条φ=3cm 的笔直沟槽。
为了使沟槽尽可能地光滑、平整，再用羊皮纸沿沟槽贴牢。
取一只抛光坚实的黄铜圆球做实验的滚球。
在此之前，先将长板的一端垫高约140cm ，使其成为一个斜面，其倾斜度约为61sin 1-=θ。
让黄铜球沿沟槽滚下，同时采用特别装置（漏壶）记录小球下滚的时间。
这项实验得重复多次，使先后两次之时间差不超过一次脉搏的1/10。
当这种方法被证实可靠之后，再让小球只滚下沟槽总长度的41，测定其所需之时间，看到它只用了原先实验所需时间的一半。
接着再就其它长度滚下小球做实验。
比较小球滚过槽的总长度所需时间与分别滚下板长的43,32,21以及其它任选度所需的时间。
成百次的重复各次实验，所得的结果总是：球所通过的路程与时间的平方成正比。
这一结果对于平板的所有斜度，亦即对于沟槽的所有倾角θ都适合。
同时也证明，对不同倾角θ的斜面，球在各个滚落时间的比例恰是实验者推导所预计的……。
图1是伽利略滚球实验的原理示意图。
秒表示沿斜面滚下的球体，P 为S 与斜面瞬时接触点。
滚球的实验原理与小球绕瞬时接触点P 的转动相同。
圆球绕瞬时接触点P 的转动惯量按平行轴定理为IP=I+MR 2。
伽利略的落体研究和斜面实验
伽利略的落体研究和斜面实验作者：郭奕玲沈慧君文章来源：作者惠赐点击数：4939 更新时间：2008-1-25清华大学物理系郭奕玲沈慧君一、历史背景力学是物理学中发展最早的一个分支，它和人类的生活与生产联系最为密切。
早在遥远的古代，人们就在生产劳动中应用了杠杆、螺旋、滑轮、斜面等简单机械，从而促进了静力学的发展。
古希腊时代，就已形成比重和重心的概念，出现杠杆原理；阿基米德（Archimedes），约公元前287—212）的浮力原理提出于公元前二百多年。
我国古代的春秋战国时期，以《墨经》为代表作的墨家，总结了大量力学知识，例如：时间与空间的联系、运动的相对性、力的概念、杠杆平衡、斜面的应用以及滚动和惯性等现象的分析，涉及力学的许多部门。
虽然这些知识尚属力学科学的萌芽，但在力学发展史中应有一定的地位。
16世纪以后，由于航海、战争和工业生产的需要，力学的研究得到了真正的发展。
钟表工业促进了匀速运动的理论；水磨机械促进了摩擦和齿轮传动的研究；火炮的运用推动了抛射体的研究。
天体运行的规律提供了机械运动最纯粹、最精确的数据资料，使得人们有可能排除摩擦和空气阻力的干扰，得到规律性的认识。
天文学的发展为力学找到了一个最理想的“实验室”——天体。
但是，天文学的发展又和航海事业分不开，只有等到16、17世纪，这时资本主义生产方式开始兴起，海外贸易和对外扩张刺激了航海的发展，这才提出对天文作系统观测的迫切要求。
第谷·布拉赫（Tycho Brahe，1546—1601）顺应了这一要求，以毕生精力采集了大量观测数据，为开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）的研究作了准备。
开普勒于1609年和1619年先后提出了行星运动的三条规律，即开普勒三定律。
与此同时，以伽利略（Galileo Galilei 1564—1642）为代表的物理学家对力学开展了广泛研究，得到了落体定律。
伽利略的两部著作：《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两种新科学的谈话》（简称《两门新科学》（1638年），为力学的发展奠定了思想基础。
伽利略对接斜面试验新探伽利略对接斜面试验以小球沿斜面运动为
伽利略对接斜面实验新探伽利略对接斜面实验以小球沿斜面运动为情景，以“没有摩擦”为理想条件，推论小球将上升到原来的高度或者沿水平面以恒定速度持续运动下去。
为再现这一经典实验情景，笔者在探究该实验的实施条件的基础上，研制了伽利略对接斜面实验仪，收到了令人满意的实验效果。
现以“伽利略对接斜面实验新探”为题介绍如下，以求抛砖引玉。
一、伽利略对接斜面实验一定要“没有摩擦”吗？人教版高中物理新教材是这样描述伽利略对接斜面实验的：“让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。
减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时它要滚得远些。
继续减小第二个斜面的倾角，小球达到同一高度就会滚得更远。
若将后一斜面放平，小球将永远滚动下去。
”这段描述看似合情合理，与机械能守恒定律也相吻合，但分析小球滚动应具备的条件发现：如果没有摩擦，小球受力如图1示，重力和弹力的作用线通过球心， M ＝0，小球转动的角加速度β＝M/I c ＝O ，因而无法由静止开始转动，只能由静止开始沿斜面滑动。
可见，“没有摩擦”这一条件与小球从静止开始沿斜面滚动是相矛盾的。
如果说有摩擦力是小球从静止开始沿斜面滚动的必要条件，那么，有摩擦的情况下，小球能否沿斜面上升到原来的高度或者沿水平面以恒定速度持续运动下去呢？不妨分四种情形加以讨论：(1)、若小球及接触面为非刚性的，如图2示，则接触面形变产生的滚动摩擦力矩M ＝δN 2 将阻碍小球滚动，对滚动小球做负功，令系统的机械能减小，小球不可能上升到原来的高度，也不可能沿水平面以恒定速度持续运动下去。
(2)、如果斜面对小球的最大静摩擦力不足以阻止小球滑动，则滑动摩擦力对小球做负功，系统的机械能逐渐减小，小球同样不可能上升到原来的高度，也不可能保持初始的速度（进NN入水平面时）沿水平面持续运动下去。
(3)、若小球及斜面均为理想刚体，且斜面对小球的最大静摩擦力足以使小球不沿斜面滑动。
伽利略比萨斜塔实验的故事
伽利略比萨斜塔实验的故事
伽利略是一位著名的科学家，他出生在意大利的比萨城。
他一生追求真理，献身科学，敢于坚持自己的原则
伽利略在上学时很爱思考，而且对一些感兴趣的问题常常自己动手去证明
亚里士多德是很著名的哲学家。
他认为从高处同时下落的两个物体，重的会先着地，轻的则后着地。
伽利略却越来越感到怀疑了，他想:“天上下冰雹时，大的小的不都是同时落地吗?是亚里士多德错了，还是自已错了?”
伽利略提出了自己的看法，但是遭到世人的一致反对，为了证明自己的正确，伽利略决定做一次公开的实验。
实验开始了，伽利略和他的学生把两个相差悬殊的铁球装在一个盒子里，盒底是活动的，只要一抽开，盒子中的两个大小不同的铁球就会同时掉出来。
伽利略和学生们拿着盒子爬上塔顶，底下的人们全都仰着头看着。
伽利略亲自抽开了盒底，人们看见一大一小两个铁球落了下来，他们都紧张地屏住了呼吸。
“砰”的一声两个铁球同时落地。
围观的人们欢呼起来，而那些反对伽利略的人再也无话可说了。
人们亲眼见到的事实证明:从高处落下的物体，落地的时间与重量无关
值得一提的是，1969 年，宇航员登上了月球，他们做了实验，把羽毛和石块同时从空中扔下，结果羽毛和石块同时落在了月球表面。
这正好说明如果没有空气浮力的话，羽毛和石块就会同时落地
比萨斜塔实脸的著名故事至今仍在世界上广为流传，成为科学史上的一段佳话，它说明善于独立思考是多么重要。
什么是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什么？
什么是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什么？什么是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什么？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
【问：什幺是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什幺?】答：意大利科学家伽利略利用斜面实验，借助理想实验模型，论证了摩擦力由大到小，从有到无的过程，物体运动特点，论证了力不是维持物体运动的原因。
这也是牛顿第一定律的基础，即物体在受力平衡时，总是维持静止状态，或者做匀速直线运动状态，直到有外力改变这种平衡。
【问：在我们向太空发射卫星时，为什幺轨道越大，速率却越小？】答：发射过程中，火箭的推力在做功，但做的功都转化为势能了，而且动能也有一部分向势能转移，这就犹如我们用力向高空扔一颗石子，石子的速率也会随着高度逐渐变小。
【问：非纯电阻电路中电压、电流、功率之间的关系？】答：用电动机来举例子做说明。
电动机消耗的功率是电功率，也是总功率，p总=ui；电动机输出的功率，有两部分，一部分是机械功率，p机；另外的就是机器机身发热，热功率p热=i2*r；各个功率之间关系为p总=p机+p热；电压要用p总=ui计算，不能用欧姆定律计算，这时候欧姆定律是不成立的。
【问：多过程的物理问题如何处理？】答：观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件，如物体具体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的物理规律逐个进行研究。
至于过程之间的联系，则可。
伽利略真在比萨斜塔扔过球？科学故事
伽利略真在比萨斜塔扔过球？科学故事古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。
比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。
多少年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。
直到16世纪，伽利略发现了这一理论在逻辑上的矛盾。
伽利略说，假如有质量不同的大小两块石头，按照亚里士多德的论断，质量小些的小石头下落慢，大石头下落快，要是我们把这两块石头捆在一起，那这块重量等于两块石头重量之和的新石头，将以何种速度下降呢？如果仍按亚里士多德的论断，势必得出截然相反的两个结论。
一方面，新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度，因为小石头会拖大石头的后腿，使大石头下降速度减缓；另一方面，新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度，因为把两块石头捆在一起，它的重量大于第一块大石头。
这两个互相矛盾的结论不能同时成立，可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。
伽利略进而假定，如果两个物体受到的空气阻力相同，或将空气阻力略去不计，那么，两个重量不同的物体将以同样的速度下落，同时到达地面。
为了证明这一观点，传言1589年的一天，年方25岁的伽利略，同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。
伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重1磅的铁球同时抛下。
在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。
后来，伽利略又通过大量实验证明，物体下落的时间和质量无关，这便是自由落体定律。
好了，故事听完了，那么问题来了，伽利略真的在比萨斜塔做过实验吗？为何伽利略本人虽在著作中描述过这个实验，但从未声称自己真的做过。
经过后人考证，很可能是伽利略本人将比萨实验以思想实验的形式叙述给他的学生，而年轻的学生错以为这是真实发生过的事情而记了下来。
尽管如此，世界各地的人们还会络绎不绝的去参观比萨斜塔，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑，纪念伽利略尊重科学而不畏权威的可贵精神。
今晚18:00江苏教育频道《未来科学家》带你揭秘自由落体的真相！复播20:10！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
伽利略的斜面滚球实验
大约在1604年初，伽利略开始寻找关于“重物自然下降”过程中，速度随时间增加的规律。
如果像传说中的那样，伽利略从比萨斜塔上向下扔落物体，直接对自由落体进行直观测量，要寻找到落体的运动规律是相当困难的。
因为，比萨斜塔高55m ，由塔顶竖直自由落下物体到达地面需时 3.2s 。
当时既无精密测量时间的钟表，又不能排除空气对轻重不同的物体所施的不同浮力的影响。
因此直接做这种测量是不可能的。
然而，沿斜面下滚的球与竖直下落的球一样，也是一种“自发下降”，况且沿斜面下滚的球还可以将其下滚速度调节得很慢。
这更易于测量。
于是伽利略设计了斜面滚球实验。
取一块长约840cm ，宽约42cm ，厚约6cm 的坚硬木板，刨光后在平板细长的正面中央沿板长刻画一条φ=3cm 的笔直沟槽。
为了使沟槽尽可能地光滑、平整，再用羊皮纸沿沟槽贴牢。
取一只抛光坚实的黄铜圆球做实验的滚球。
在此之前，先将长板的一端垫高约140cm ，使其成为一个斜面，其倾斜度约为6
1sin 1-=θ。
让黄铜球沿沟槽滚下，同时采用特别装置（漏壶）记录小球下滚的时间。
这项实验得重复多次，使先后两次之时间差不超过一次脉搏的1/10。
当这种方法被证实可靠之后，再让小球只滚下沟槽总长度的4
1，测定其所需之时间，看到它只用了原先实验所需时间的一半。
接着再就其它长度滚下小球做实验。
比较小球滚过槽的总长度所需时间与分别滚下板长的4
3,32,21以及其它任选度所需的时间。
成百次的重复各次实验，所得的结果总是：球所通过的路程与时间的平方成正比。
这一结果对于平板的所有斜度，亦即对于沟槽的所有倾角θ都适合。
同时也证明，对不同倾角θ的斜面，球在各个滚落时间的比例恰是实验者推导所预计的……。
图1是伽利略滚球实验的原理示意图。
秒表示沿斜面滚下的球体，P 为S 与斜面瞬时接触点。
滚球的实验原理与小球绕瞬时接触点P 的转动相同。
圆球绕瞬时接触点P 的转动惯量
按平行轴定理为IP=I+MR 2。
式中I 为圆球S 绕穿过球心O 而垂直于图面的轴的转动惯量，R 为圆球半径，M 为圆球质量。
设v 为圆球滚动时通过P 点的瞬时速度，则圆球在任意时刻绕P 点转动角动量为R
v )MR (I Jp 2+=， 重力矩为NP=MgRsin θ，
由动量矩定理得加速度
对于实心球，因为2MR 52I =于是则有θGsin 7
5G =。
可见当θ取值很小时，G 可以是g 的一个很小部分。
伽利略让圆球沿斜度很小的光滑沟槽滚下，达到了淡化重力加速度g 的目的。
伽利略滚球实验中测量时间用了一个特殊装置——漏壶，其示意图如图2所示。
V 是一个放在高处充满了水的大容器，底部凿一小孔。
T 是φ约3毫m 的细管，竖直插入V 中并穿过小孔伸向下面放置的小皿B 中。
在小球滚完整个沟槽长度或确定的其一部分长度时间内，从细管T 中流溢出来的水被收集在小皿B 中，用精密天平测量水量。
虽经多次重复，并不出现足道的测量值起伏。
图2中，A 是另一盛水器，带有活夹K ，用来调节V 中的水面高低，使之保持恒定的H 值以维持水流溢出的快和慢。