伟大的物理学家伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地

如题所述

伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.某校科技小组设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动.
(1)实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开水龙头的阀门,使水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的).该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量
时间
的.
(2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程中量筒中收集的水量.分析表中数据,根据
在实验误差范围内,
s
V2
是一常数

,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论.

次数 1 2 3 4 5 6 7
s (m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V(mL) 90 84 72 62 52 40 23.5

s
V2
5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4

(3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于
斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以
等.(写出一项即可)
考点:伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.
专题:实验题;直线运动规律专题.
分析:关于初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比,就可验证该运动是否匀变速直线运动.
解答:解:(1)关于初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间.
(2)验证该运动是否匀变速直线运动,关键看位移与时间的二次方是否成正比,即看位移与体积的二次方是否成正比.所以根据
s
t
在误差的范围内是一常数,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论.
(3)本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于距离测量的不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步.
故本题答案为:(1)时间;
(2)在实验误差范围内,
s
V2
是一常数;
(3)斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以.

点评:解决该问题的关键把时间转化为水量,因为流入量筒水的量与时间成正比.
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第1个回答  2014-02-10
结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端
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