第一节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 力是维持物体运动的原因。 2．伽利略的观点 物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持。 3．理想实验 伽利略的假想实验有力地说明了力不是维持物体运动的原因，其科学探究的方法有力地推动了科学的发展。 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2．牛顿第一定律的意义 揭示了力和运动的关系：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．惯性 (1)物体具有的保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。 (2)惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关。 1．自主思考———判一判 (1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止，只有当它受到力的作用才会运动。(√) (2)伽利略认为力不是维持物体运动的原因。(√) (3)牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动。(×) (4)伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去。(√) (5)运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大。(×) (6)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小。(√) 2．合作探究———议一议 (1)“理想实验”能否通过科技的不断发展而变成真实的科学实验？ 提示：不能，理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。 (2)用力踢球，球才会运动起来，难道不能证明了有力才有运动，运动需要外力来维持吗？ 图4-1-1 提示：不能，正是由于脚对球的力，改变了足球原来的运动状态(静止)，故力是改变物体运动状态的原因，脚离开球后，球仍然运动，故力不是维持物体运动的原因。 (3)有人说“只有做匀速直线运动或静止的物体才具有惯性”，也有人说“速度越大惯性越大”，“受力越大惯性越小”，这些说法对吗？ 提示：不对，惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态和受力情况无关。 对伽利略的理想实验的理解 理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理想状态，从而来揭示自然现象本质的假想实验。 爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“这个理想实验指出了真正建立运动力学基础的线索”。他自己在提出相对论时也用到了理想实验的方法。 1．(多选)关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( ) A．这个实验是凭空想象的 B．这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的 C．理想实验是一种科学方法 D．理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验 解析：选BC 伽利略的理想实验虽然是假想的，但是实验方法却是科学的，结果也是可靠的。 2．(多选)理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是( ) A．只要水平面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去 B．这个实验实际上是永远无法做到的 C．利用气垫导轨，就能使实验成功 D．这个实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的 解析：选BD 理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的；即使是水平面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度；利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的状态，仍会存在一定的摩擦，只不过摩擦力很小而已，选项A、C错误，B正确；理想实验是从实践中总结、提炼、加工出来的，是建立在可靠的实验基础之上的，它能够由观察或实验的结果来检验，选项D正确。 3.理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图4-1-2所示。下面是关于该实验被打乱的步骤： 图4-1-2 ①减小第二个斜面 ... ...
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