Question

伽利略的自由落體實驗和加速度實驗均被選為最美的實驗．在加速度實驗中，伽利略將光滑直木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下，并用水鐘測量銅球每次下滑的時間，研究銅球的運動路程和時間的關系．亞里士多德曾預言銅球的運動速度是不變的，伽利略卻證明銅球運動的路程與時間的平方成正比．請將亞里士多德的預言和伽利略的結論分別用公式表示（其中路程用s，速度用v，加速度用a，時間用t表示）．
①亞里士多德的預言：

 

；
②伽利略的結論：

 

；
伽利略的實驗之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素．你認為他在加速度實驗中，伽利略選用光滑直木槽和銅球進行實驗來研究銅球的運動，是為了減小銅球運動過程中的摩擦阻力這一次要因素，同時抓住了

 

這一主要因素．若將此實驗結論做合理外推，即可適用于自由落體運動，其原因是在實驗誤差范圍內，銅球運動的加速度

 

（填序號即可）．
A．與銅球質量成正比B．只與斜面傾角有關C．與斜面傾角無關D．與銅球質量和斜面傾角都有關．

Answer 1

分析：要了解伽利略對自由落體運動的研究的內容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特的方法在實驗的基礎上，進行理想化推理．（也稱作理想化實驗）它標志著物理學的真正開端．在實驗的基礎上進行科學推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實驗法或科學推理法．

解答：解：①亞里士多德的預言：銅球的運動速度是均勻不變的，即s=vt；
②伽利略的結論：銅球運動的路程與時間的平方成正比，即s=

1

2

at²；
伽利略的實驗之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素．你認為他在加速度實驗中，伽利略選用光滑直木槽和銅球進行實驗來研究銅球的運動，是為了減小銅球運動過程中的摩擦阻力這一次要因素，同時抓住了這重力一主要因素．若將此實驗結論做合理外推，即可適用于自由落體運動，其原因是在實驗誤差范圍內，銅球運動的加速度
故答案為：①s=vt，s=

1

2

at²
②重力，B．

點評：本題的解題關鍵是理解伽利略對自由落體運動的研究內容及過程．伽利略對自由落體運動的研究是建立在可靠的事實基礎之上的，它來源于實踐，而又高于實踐，它是實踐和思維的結晶．