伽利略理想实验
伽利略理想实验的原理是
伽利略理想实验的原理是
伽利略的理想实验主要集中在物体的自由落体和斜面上,他通过这些实验来验证和探索物理世界的规律。
伽利略的理想实验具有以下原理:
1. 实验简化:伽利略的实验基于简化的假设和理想条件。
他剔除了空气阻力、摩擦力等对物体运动的干扰,以便更准确地研究物体的运动规律。
2. 实验重复性:伽利略的实验次数非常多,每次实验都要进行多次重复,以减少误差和偶然性。
通过大量实验数据的积累,他得出了相对准确的结论。
3. 引入观察器具:伽利略发明了吊线装置、坡道等观察器具来帮助他进行实验。
这些装置有助于记录环境参数和准确观察物体的运动。
4. 分解力的原理:伽利略将物体的运动看作是多个简单力的叠加。
他认为物体在自由落体过程中,物体会受到垂直向下的重力和垂直向上的阻力的作用。
他研究了重力和阻力之间的关系,并得出了物体自由落体的加速度恒定的结论。
5. 量化实验结果:伽利略通过实验数据和观测结果,将物体的运动规律量化为具体的数值。
他得出了物体自由落体的加速度性质,即无论物体的质量如何大小,它们的加速度都是相同的。
6. 建立数学模型:伽利略将实验结果与数学模型相结合,建立了描述物体运动
规律的方程。
他的实验结果和观测数据为日后的运动学研究奠定了基础,也为后来牛顿的力学定律提供了重要的理论支持。
伽利略理想实验的原理是通过合理设计的实验,简化环境条件、引入观察器具,并利用分解力的原理和量化实验结果,建立数学模型来揭示物体运动的规律。
这些实验的成功为现代科学方法和理论的发展奠定了基础,也在伽利略力学中占据了重要地位。
伽利略的理想实验
4、再做实验: 结论:物体之所以会停,是因为受到摩擦阻力 的缘故,如果没有阻力作用物体的速度不会改 变,永远运动下去。
二、牛顿第一定它改变这种状态为止。 2、意义:揭示了力和运动的关系: (1)力是改变物体运动状态的原因 而不是维持运动的原因,也不是产生速度的原因。 即:力是改变速度的原因,力是产生加速度的原因。 (2)物体在不受力时保持原来的运动状态 (静止状态和匀速直线运动状态)
4牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的运动规律也无法用实验验证它是牛顿以伽利略的理想实验为基础总结前人的研究成果加之科学想象而推理得出的一条理想条件下的规律
第四章 力和运动
第一节、伽利略的理想 实验
一、伽利略的理想实验
1、实验: 结论: 2、亚里士多德的结论: 3、伽利略的理想实验: 观点:在水平面上,设想没有摩擦,一旦物体 具有某一速度,物体将保持这个速度永远运动 下去,物体的运动不需要力来维持。
3、惯性:(1)定义、(2)惯性定律 (3)惯性是物体的固有属性,与物体的受力及运动 情况无关。 (4)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大惯 性越大,物体的运动状态越难改变。 4、牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的运动规 律,也无法用实验验证,它是牛顿以伽利略的理想实 验为基础,总结前人的研究成果,加之科学想象而推 理得出的一条理想条件下的规律。
伽利略理想斜面实验结论
伽利略理想斜面实验结论
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伽利略理想斜面实验:光的自由落体运动
伽利略理想斜面实验,这是著名物理学家伽利略在1632年完成的一项重要实验,他使用两根木棍和一根钢棍,在一段管道中设计一个斜坡,让它们共面朝向阳光,结果令人惊讶地发现:当木棍从两边同时倾斜时,钢棍会比木棍先走,这种先后关系即使是在不同深浅的坡度下也是相同的,这显然说明,钢棍除了受重力作用外,还受到了一种其他的力的作用,也就是光的力的作用,也即为了纪念这项重要的发现,他进一步用数据证明了光的自由落体运动,被誉为“光动力学”之父。
以前人们认为光只有普通的直线运动,而伽利略的实验完全颠覆了这一观念:
当光线在一个斜面上时,它就会以椭圆的路径向下坠落,这种现象在物理学上称为“光的自由落体运动”。
实验发现,光学会在坡度不同的斜面上移动,这表明光在斜面上能够形成一个空间曲率,这就给“质量的相对论”奠定了基础。
伽利略的发现改变了这对物理学的理解,也定义了20世纪物理学的发展方向,使得爱因斯坦的“相对论”在最终得到更加完整的验证,这也让伽利略的遗产得以流传至今,我们倍受振奋失尤,毕竟,这一发现改变了人们对物理现象的认识,使它们得到了一个更加完整的解释,正是这种解释促使爱因斯坦进一步深入地探索同时间空间及物质结构的关系,开拓出宇宙结构和物质结构演化历史的新路径。
物理学史上的著名“理想实验”
物理学史上的著名“理想实验”物理学史上的著名理想实验在物理学发展的历史中,理想实验以其独特方式在物理学发展的许多关键时刻发挥了重要作用,直接或间接地导致了许多物理规律的发现和物理理论的建立。
下面我们一起欣赏物理学史上的著名理想实验,感怀物理学家的睿智。
1伽利略的“理想斜面”实验力与物体的运动的关系是力学的一个最基本的问题。
亚里士多德认为:物体的运动是由于外力的作用,当外力的作用停止时,运动的物体就会静止,所以力是维持物体运动的原因。
亚里士多德这一观点与人们的一些生活经验相一致,正是由于这样的原因,亚里士多德的观点易于被人们接受,以至于长期以来被人们奉为真理。
彻底推翻亚里士多德错误观点的是伽利略。
伽利略凭借的有力武器不是数学推导,不是真实的实验,而是理想实验。
伽利略设想:如图1在A点悬一单摆,拉至AB时放开,在忽略空气阻力的情况下,摆球会沿着弧线升至对面的C 处。
如果在摆线经过的E或F处钉上小钉子,可以使摆球沿不同的弧线上升至同一水平高度G、H,由此得到单摆的等高性结论。
以单摆的等高性为基础,伽利略进一步设想,如图2中从A点释放一个光滑坚硬的小球,让它沿坚硬光滑的斜面AB下落。
到达B点后,小球将以获得的速度沿对面的BC、BD或BE中的某一斜面上升至通过A点的水平面,比较斜面BC、BD和BE,倾角越来越小,斜面越来越长,即小球在斜面上走过的距离越来越远,运动的时间越来越长。
当斜面的倾角为零而成为水平面BF时,物体由于不可能达到A点的高度而永远地运动下去。
至此,伽利略得出结论:“任何速度一旦施加给一个运动着的物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可以保持不变……”伽利略的结论从根本上否定了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误论断,指出力与运动的正确关系是:力是改变物体运动状态的原因。
伽利略从单摆等高性的理想实验到理想斜面实验,忽略了空气阻力和摩擦力,而这些忽略在现实中都是无法真正实现的。
在真实的实验中,人们可以用各种方法减小空气阻力和摩擦力,但永远也无法彻底消除它们,因而人们无法用真实的实验去验证这些理想化的设想,但是,伽利略的理想实验,不仅让人们觉得合情合理,而且使人们透过了事物的表面现象,看到了事物的本质。
《牛顿第一定律》
解析 物体的惯性大小由质量唯一确定,与物体的速度无 关,故 A 项错误;一切物体均有惯性,不论物体处于加速、减速, 还是匀速运动状态,故 B 项错误;同样大小的力作用于物体,运 动状态越难改变,说明物体保持原来运动状态的本领越大,惯性 也越大,故 C 项正确;把一物体竖直上抛出去后,能继续上升, 是因为物体具有惯性,故 D 项错误.
A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的路程越短 D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
解析 质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态 无关,故 A 项错误,B 项正确;车速越大,所需制动距离越大, 但与物体惯性的大小无关,是因为物体具有的动能较大,故 C、 D 两项错误.
考点三 对惯性的理解 5.关于物体的惯性,以下说法中正确的是( C ) A.物体的速度越大,物体越难停下来,说明速度越大的物 体惯性越大 B.汽车突然减速时,车上的人向前倾,而汽车匀速前进时, 车上的人感觉平稳,说明减速时有惯性,匀速运动时没有惯性 C.在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其 惯性一定越大 D.把一物体竖直上抛出去后,能继续上升,是因为物体仍 受到一个向上的推力
5.(2019·上海学业考试)下列关于惯性的说法正确的是( B ) A.战机战斗前抛弃副油箱,是为了增大战机的惯性 B.物体的质量越大,其惯性就越大 C.火箭升空时,火箭的惯性随其速度的增大而增大 D.做自由落体运动的物体没有惯性
解析 质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量越大则 惯性越大,故战机抛弃副油箱,减小了惯性,增大了战机的灵活 性,故 A 项错误;质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的质量 越大则惯性越大,故 B 项正确;质量是物体惯性大小的唯一量度, 所以火箭的速度大小与火箭的惯性大小无关,故 C 项错误;质量 是物体惯性大小的唯一量度,故在物体自由下落的过程中质量不 变,惯性大小不变,故 D 项错误.
伽利略的理想实验和推论如下
学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三稜镜将白光发散 成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了 冷却定律,并研究了音速。
在数学上,牛顿与莱布尼茨各自独立发明了微积分。他
也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的 零点,併为幂级数的研究作出了贡献。
是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的
新时代。
人们争相传颂:“哥伦布发现了新大陆,伽利
略发现了新宇宙”。
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笛卡儿 1596年生于法国都
兰城,1650年卒于瑞典斯德哥尔 摩。 笛卡儿是伟大的哲学家、
物理学家、数学家、生理学家, 解析几何的创始人,堪称17世纪 及其后的欧洲哲学界和科学界最 有影响的巨匠之一,被誉为“近 代科学的始祖”。
亚里士多德一生勤奋治学,从事的学术研究涉及到 逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、 政治学、经济学、美学等,写下了大量的著作,他的著 作是古代的百科全书,据说有400到1000部,主要有 《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、 《政治学》、《诗学》等。他的思想对人类产生了深远 的影响。他创立了形式逻辑学,丰富和发展了哲学的各 个分支学科,对科学作出了巨大的贡献。
牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。
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牛顿的名言
I don't know what I may seem to the world,but,as to myself,I seem to have been only like a boy playing on the sea shore,and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary,whilst the great ocean of truth lay all undiscovered before me.
伽利略理想实验报告
一、实验背景伽利略(1564-1642)是意大利著名的物理学家、天文学家、数学家和哲学家。
他在物理学领域的研究具有划时代的意义,其核心思想之一便是通过理想实验来揭示自然界的规律。
本实验报告旨在回顾伽利略的理想实验,分析其原理、过程及意义。
二、实验原理伽利略的理想实验主要包括以下两个方面:1. 自由落体实验:伽利略认为,在没有空气阻力的情况下,所有物体下落的速度是相同的,与物体的重量无关。
这一观点推翻了亚里士多德关于物体下落速度与重量成正比的错误结论。
2. 斜面实验:伽利略通过斜面实验研究物体的运动规律。
他假设斜面光滑,没有摩擦力,使物体在斜面上滚动。
实验表明,物体在斜面上滚动时,其速度与斜面的倾角有关,当斜面倾角为45度时,物体的速度达到最大。
三、实验过程1. 自由落体实验:(1)选择两个不同重量的铁球,确保它们的形状和大小相同。
(2)将铁球从比萨斜塔顶部同时释放。
(3)观察铁球的下落过程,记录落地时间。
2. 斜面实验:(1)选择一个光滑的斜面,确保没有摩擦力。
(2)将钢珠从斜面顶部静止释放。
(3)观察钢珠在斜面上的滚动过程,记录钢珠上升的高度。
(4)改变斜面的倾角,重复实验,记录钢珠上升的高度。
四、实验结果与分析1. 自由落体实验:实验结果显示,两个不同重量的铁球同时落地,说明在没有空气阻力的情况下,所有物体下落的速度是相同的。
2. 斜面实验:实验结果显示,钢珠在斜面上滚动时,其速度与斜面的倾角有关。
当斜面倾角为45度时,钢珠的速度达到最大。
此外,当斜面倾角减小时,钢珠上升的高度也随之减小。
五、实验意义1. 推翻亚里士多德的错误结论:伽利略的自由落体实验推翻了亚里士多德关于物体下落速度与重量成正比的错误结论,为牛顿的运动定律奠定了基础。
2. 揭示物体运动规律:伽利略的斜面实验揭示了物体在斜面上滚动时速度与斜面倾角的关系,为牛顿的运动定律提供了实验依据。
3. 开辟物理学研究方法:伽利略通过理想实验的方法,将实验与理论相结合,为物理学研究开辟了新的道路。
伽利略物理实验
伽利略物理实验一、伽利略简介伽利略·伽利雷(Galileo Galilei,1564 - 1642),意大利天文学家、物理学家和工程师。
他被称为“观测天文学之父”“现代物理学之父”“科学方法之父”等。
伽利略的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。
二、伽利略的重要物理实验1. 自由落体实验- 实验背景- 亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的,重的物体下落得快,轻的物体下落得慢。
这种观点在很长时间内被人们广泛接受。
- 实验过程- 伽利略通过逻辑推理对亚里士多德的观点进行了质疑。
他假设把一个重的物体和一个轻的物体绑在一起下落。
按照亚里士多德的观点,轻的物体下落慢会拖慢重的物体,整体下落速度应该比重的物体单独下落慢;但从另一个角度看,绑在一起后的物体总重量比重的物体还重,应该下落得更快,这就产生了矛盾。
- 为了进一步验证,伽利略据传在比萨斜塔上做了自由落体实验(虽然有争议,但这个实验具有象征意义)。
他让不同重量的物体(如铁球)从斜塔上同时下落,结果发现这些物体几乎同时落地,从而证明在不计空气阻力的情况下,物体下落的快慢与重量无关。
- 实际上,伽利略还做了斜面实验来等效研究自由落体运动。
他让小球从斜面上滚下,通过不断增大斜面的倾斜角度,发现当斜面接近垂直时,小球的运动就接近自由落体运动。
他通过测量小球在斜面上的运动时间和距离等数据,得出了自由落体运动是匀加速直线运动的结论。
- 实验意义- 推翻了亚里士多德长期以来关于落体运动的错误观点,为近代力学的发展奠定了基础。
2. 理想斜面实验- 实验背景- 在研究力与运动的关系时,亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,例如,推动桌子,桌子才会动,不推就会停下来。
- 实验过程- 伽利略设计了理想斜面实验。
他让小球从一个斜面滚下,然后滚上另一个斜面。
如果不计摩擦等阻力因素,小球会上升到与它出发时相同的高度。
- 接着,他减小第二个斜面的倾斜角度,发现小球仍然会上升到相同的高度,但要滚过更长的距离。
伽利略的理想实验与牛顿第一定律(粤教版高中物理必修1)
如图所示,在上表面光滑的小车上放有质量m1的物块和质量为m2的小球,且m1 >m2,开始时物块,小车.小球一起在水平面上匀速运动,现让小车向右匀加 速运动则( ) A.由于m1>m2.物块将向前与小球相碰 B.由于m1>m2,物块的惯性大,在小车上小球相对物块向左运动 C.由于m1>m2,物块的惯性大,在小车上小物块相对球向右运动 D.物块的质量大惯性也大,但在小车上小球相对物块仍静止 • • 判断两者能否相碰.质量是惯性大小的量度,质量越大,物体的惯性越大 。 D、物块的质量大惯性也大,但由于惯性,物块和小球保持原来静止状态, 在小车上小球相对物块仍静止.故D正确. 故选D
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惯性
பைடு நூலகம்
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惯性:一切物体都有保持原来运动状态的性质,这种性质就称为惯性,即任 何物体在任何情况下都有惯性。 惯性的决定因素:物体质量,质量是物体惯性大小的惟一量度。 惯性的本质: 1. 一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。 2. 物体受外力作用时,惯性表现为改变其运动状态的难易程度。
二、牛顿第一定律(即惯性定律) • 1.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运 动状态为止。 2.意义: (1) 指出一切物体都具有惯性。 (2) 揭示了力和运动的关系,指出了力不是 使物体运动或维持物体运动的原因,而是改 变物体运动状态的原因,换言之,力是产生 加速度的原因。 3. 牛顿定第一定律是牛顿以伽利略的理想斜 面实验为基础得出的。 4.自然界实际上不存在不受力的物体,但物 体所受合外力为零或某一方向受力为零的情 况大量存在,牛顿定律也符合这些情况。 第一定律描述的是物体不受任何外力 的状态,不是第二定律F=0时的情况。
伽利略的理想斜面实验的结论
伽利略的理想斜面实验的结论伽利略的理想斜面实验的结论:物体在斜面上滑动时,其加速度与斜面倾角无关。
伽利略是意大利的一位著名科学家,他通过一系列的实验和观察,提出了很多重要的物理学理论。
其中,他的理想斜面实验是他最为著名的实验之一。
通过这个实验,他得出了一个重要的结论:物体在斜面上滑动时,其加速度与斜面倾角无关。
在这个实验中,伽利略使用了一个平滑的斜面,并在斜面上放置了一个小球。
他观察了小球从斜面上滑下来的过程,并记录了不同角度下小球滑下所用的时间。
通过这些观察和数据,他得出了一个意想不到的结论:小球在滑下斜面的过程中,其加速度并不受到斜面倾角的影响。
为了更好地理解这个结论,我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设我们有两个斜面,一个倾角为30°,另一个倾角为60°。
我们在这两个斜面上分别放置一个小球,然后观察它们滑下斜面的过程。
根据伽利略的结论,我们可以得出结论:无论是倾角为30°的斜面还是倾角为60°的斜面,小球滑下的加速度是相同的。
这个结论的意义非常重大。
它告诉我们,在理想的条件下,物体在斜面上滑动时,其加速度只与重力加速度有关,而与斜面的倾角无关。
这意味着我们可以用简单的公式来计算物体在斜面上的加速度,而不需要考虑斜面的倾角。
具体而言,根据伽利略的结论,我们可以使用如下公式来计算物体在斜面上的加速度:a = g * sinθ其中,a表示加速度,g表示重力加速度,θ表示斜面的倾角。
这个公式非常简洁明了,通过输入斜面的倾角,我们就可以得到物体在斜面上的加速度。
伽利略的理想斜面实验的结论不仅对物理学的发展产生了重要的影响,也为我们日常生活中的许多现象提供了解释。
例如,当我们在山坡上放置一个滑板,我们可以根据斜面的倾角来预测滑板下滑的速度。
当我们在冰雪上滑行时,也可以根据斜面的倾角来预测我们的滑行速度。
伽利略的理想斜面实验的结论告诉我们,物体在斜面上滑动时,其加速度与斜面倾角无关。
伽利略理想实验的事实和推论
伽利略理想实验的事实和推论伽利略理想实验的故事,简直就像是一部精彩的电影,画面生动,情节跌宕起伏。
他的实验虽然发生在几百年前,但如今听来,依旧让人热血沸腾。
想象一下,伽利略站在比萨斜塔上,仰望着天空,心里在想:“这些小东西到底是怎么飞的呢?”大家都知道,伽利略是个天才,脑袋里装满了奇思妙想。
他不满足于别人的解释,决定亲自上阵,进行一些“实地考察”。
于是,他就来到了那座有名的斜塔,准备上演一场物理界的大戏。
他抓起了两个不同重量的物体,想看看究竟谁先落地。
说实话,这个场景太有趣了。
想象一下,伽利略的手里一边是个大球,另一边是个小球。
他站在塔顶,下面的人们满脸期待,像看世界杯决赛一样紧张。
那一瞬间,伽利略心里一定在琢磨:这些物体是要一起落地,还是各自跑自己的?结果,一声巨响,两个球竟然几乎同时落地。
人们简直不敢相信自己的眼睛,顿时炸开了锅!有些人可能开始怀疑,难道真的是魔法吗?可伽利略早就准备好了,他用自己的实验告诉大家,重的和轻的其实是可以一起到达地面的。
这个实验可不是简单的抛物体,而是深刻地揭示了一个道理:重力是普遍的,跟物体的重量没啥关系。
伽利略真的是个不折不扣的“物理界侦探”,他通过观察和实验,揭开了许多秘密。
想象一下,如果当时没有他,我们可能还在用古老的观念解释这些现象,那生活可就无趣了。
伽利略的理想实验,像是打开了一扇窗,让我们看到了物理的美丽。
他的大胆尝试让人们开始意识到,科学不仅仅是书本上的知识,更是我们日常生活的一部分。
这还没完,伽利略可不止于此。
他还深入探讨了自由落体运动,他像个孩子一样,满怀好奇心,开始玩弄这些简单的概念。
他发现,不论物体的形状或重量,只要在真空中,它们的下落速度是一样的。
想象一下,伽利略仿佛在说:“嘿,大家,别再纠结了,重的和轻的都能飞,科学就是这么简单!”他用自己的智慧打破了传统观念,真是个颠覆者。
这一切并不是一帆风顺。
伽利略在科学道路上的探索并没有得到所有人的认可,反而还引来了不少争议。
伽利略的理想实验与牛顿第一定律
课题:§4-1伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、教材分析牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。
一是定律内容深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“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”。
高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第一定律的独立性和重要意义,也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。
二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。
二、学情分析经过初中的学习,学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解,对内容也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。
教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践表明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常形成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。
处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的"口是心非"问题。
三、教学重难点1.教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。
2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
四、教学活动设计(一)创设游戏,引入课题吹书游戏将物理书翻开一页,用手拿处书,让一这一页纸竖直下垂,用嘴对这一页纸吹气并观察现象;然后将刚才下垂的一页纸捏在手上,让物理书的剩余部分自由下垂,象开始那样对下垂部分吹气。
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。
第一讲牛顿第一、三定律(原卷版+解析)
第一讲牛顿第一、三定律➢知识梳理一、伽利略的理想斜面实验1.实验过程:如图所示(1)事实:让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时,无论右侧斜面坡度如何,它都会沿斜面上升到与出发点几乎等高的地方。
斜面倾角越小,小球运动到同一高度所经历的路程越远。
(2)推论:当右侧斜面倾角逐渐减小到0,变为水平面时,小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直运动下去。
2.实验结论力不是维持物体运动的原因。
3.实验意义伽利略的理想实验采用了依据逻辑推理把实际实验理想化的思想,这种思想也是研究物理问题的重要方法之一。
二、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义(1)揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
(2)揭示了力与运动的关系: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,即力是产生加速度的原因。
(3)适用范围:惯性参考系。
三、惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。
②物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的□12改变。
(3)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(4)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。
三、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.3.表达式:F=-F′.4.一对平衡力与作用力和反作用力的比较➢知识训练考点一、牛顿第一定律和惯性的理解例1、(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法中符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:如果物体不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出,如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质例2、(2022·广州阶段训练)在16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律2
1、亚里士多德:力是维持物体运动的原因。
2、伽利略: 物体的运动不需要力维持。
3、笛卡尔:每一个物体将继续保持同一状态,直到与其它微粒 相撞被迫改变这一状态为止;所有运动都是沿直线的。
4、牛顿:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到 理想实验
“摆钟” 光滑圆弧轨道
单摆实验 光滑斜面
二、牛顿第一定律的理解
1、阐明了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的唯一原因; 2、揭示了一切物体都具有惯性:物体保持静止或匀速直线运动的性
质;质量是惯性大小唯一的量度,质量越大惯性越大; 3、牛顿第一定律是在大量经验、事实基础上推理出来的; 4、牛顿第一定律只适用于惯性参考系。
三、分析问题思路: 1、确定研究对象; 2、研究对象原来做什么运动; 3、发生了什么变化;4、因为该变化对象将如何运动。
理想实验
古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出:必须有力作用到物体上,物
体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来,这种认识一直持续了两千多年.直
到17世纪,伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因
为受到了摩擦阻力,如果在一个没有摩擦阻力的水平面上,物体就会保持自己的速
度不变.他通过一个想象的理想实验,经过严密的推理,有力地证明了他的观点的
正确性,指出了亚里士多德的认识的错误性.
伽利略的理想实验和推理过程如下:如图甲所示,把两个斜面对接起来,让静止的
小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原
来静止时的高度.他推论出,如果减小第二个斜面的倾角(图乙),小球在这个斜
面上仍然要达到原来的高度,但是要通过更长的距离.继续减小第二个斜面的倾角,直至最后使它成为水平面(图丙),小球不可能达到原来的高度,而要沿着水平面
以恒定的速度运动下去.
(1)归纳一下,伽利略和亚里士多德关于“运动和力”的关系的根本分歧是物体不受力也能运动;亚里士多德:物体受力才能运动.
(2)伽利略的理想实验和推理过程,要论证他的如果没有力作用在物体上,物体能一直运动下去的观点.
(3)这个实验只能是理想实验的原因是现实中不受力的物体是不存在的;实际做这个实验的困难在于摩擦阻力不可能小到为零,且没有无限长的平面.
(4)文中的哪一句话的意思最接近牛顿第一定律的内容?请把它摘录出
来.。
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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。