浅谈“伽利略理想斜面实验”
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。
伽利略理想斜面实验结论
伽利略理想斜面实验结论
：
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。
伽利略斜面实验用斜面的原因
伽利略斜面实验用斜面的原因
伽利略斜面实验是物理学中一个重要的实验，用于研究物体的运动和力学原理。
该实验使用斜面的原因有以下几点：
1. 减缓运动速度：斜面可以将物体的垂直下落运动转换为倾斜下滑运动，从而减缓物体的运动速度。
这样可以使实验更加安全，同时也便于观察和测量物体的运动情况。
2. 控制变量：通过使用斜面，可以控制物体运动的加速度。
在斜面上，物体的加速度与斜面的倾斜角度有关，可以通过调整斜面的角度来改变物体的加速度。
这样可以更方便地研究物体的运动规律。
3. 延长运动时间：斜面可以延长物体的运动时间。
在斜面上，物体的运动距离增加，从而使物体的运动时间延长。
这对于观察和测量物体的运动轨迹和时间非常有帮助。
4. 减小摩擦力：斜面可以减小物体运动时受到的摩擦力。
在斜面上，物体与斜面之间的接触面积减小，从而减小了摩擦力的影响。
这样可以更准确地研究物体的运动情况。
5. 可视化运动：斜面可以使物体的运动轨迹更加可视化。
通过观察物体在斜面上的运动轨迹，可以更直观地理解物体的运动规律和力学原理。
总之，使用斜面进行伽利略斜面实验的原因是为了控制物体的运动速度、加速度、运动时间，减小摩擦力的影响，以及更直观地观察和研究物体的运动情况。
这个实验对于理解物体的运动和力学原理具有重要意义。
伽利略比萨斜塔实验原理
伽利略比萨斜塔实验原理伽利略比萨斜塔实验是伽利略在16世纪提出的一项著名的物理实验，通过这一实验，伽利略证明了落体运动的规律，并为后世的物理学研究奠定了基础。
这一实验原理的发现对于我们理解物体自由落体运动的规律具有重要意义。
下面我们将详细介绍伽利略比萨斜塔实验的原理。
首先，伽利略比萨斜塔实验的原理是基于自由落体运动的规律。
在地球表面上，任何物体都会受到地球引力的作用，当物体自由下落时，其运动规律是匀加速直线运动。
伽利略通过实验观察到，不同质量的物体在没有空气阻力的情况下，其自由落体运动的加速度是相同的，这就是著名的等时性原理。
这一发现揭示了物体自由落体运动的规律，为后来的物理学研究提供了重要的实验依据。
其次，伽利略比萨斜塔实验的原理还涉及到斜面上的运动规律。
在实验中，伽利略观察到，当物体沿着斜面自由滑动时，其运动规律也是匀加速直线运动。
通过实验测量，他发现了物体在斜面上的加速度与斜面的倾角有关，而与物体的质量无关。
这一结论为后来的斜面运动规律提供了重要的实验依据，对于我们理解斜面上的运动规律具有重要意义。
最后，伽利略比萨斜塔实验的原理还涉及到摩擦力的影响。
在实验中，伽利略发现，当物体沿着斜面自由滑动时，摩擦力会对其运动产生影响。
通过实验观察，他发现了摩擦力与物体所受重力的正弦值成正比的规律，这一发现为后来的摩擦力研究提供了重要的实验依据。
综上所述，伽利略比萨斜塔实验的原理涉及到自由落体运动、斜面运动以及摩擦力的影响。
通过这一实验，伽利略揭示了物体自由落体运动的规律，为后来的物理学研究提供了重要的实验依据。
这一实验原理的发现对于我们理解物体运动的规律具有重要意义，也为后来的科学研究提供了重要的启示。
伽利略斜面实验说明啥？
伽利略斜面实验说明啥？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：伽利略斜面实验说明啥？】答：伽利略斜面实验在物理学发展史上具有重要意义，通过极限是思想和理想模型的观点，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，总是保持静止，或者匀速直线运动状态，直到有外力改变这种平衡。
【问：重力和万有引力之间是什幺关系？】答：重力与万有引力是两个不同的概念。
重力概念局限于地球表面，而万有引力是通用的。
从矢量上来说，地球表面的某物体所受的重力其实是万有引力减去向心力（矢量上的减法计算）。
只有在南北极附近，物体绕地心轴自转的角速度才为零，其向心力为零，万有引力大小与重力相等。
同理，物体放在赤道上，其所受到的向心力是最大的。
【问：利用油膜法来测分子直径的依据？】答：油膜法的原理：把待测油滴滴在水面上，油在水面上散开，形成一层单分子油膜。
如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油分子的直径。
可以求出一滴油的体积（滴管），再测出一滴油所形成的油膜的面积（方格的面积），两者相除，即可算出油分子的直径。
【问：打点纸带公式Δs=at2中的s是什幺？】答：s是两段时间内的位移差，举个例子来说明，s等于第四秒内的位移减去第三秒内的位移。
同学们要注意的是，指的是“第三秒内”，别被“前三秒内”混淆了。
【问：物理内容记得不牢固，总是忘，怎幺办？】答：知识容易忘，记得不牢固，说明你复习不够及时。
相对。
伽利略斜面实验的分析.ppt
由式（15）～（17）、（4），得
进而
vc
10 gh 7
1 2
mvc2
5 7
mgh
1 2
I
c
2
2 mgh 7
（18） （19） （20）
式（19）、（20）表示了小球从静止开始沿斜面1质心下降高 h 时 的 平 动 动 能 和 转 动 动 能 的 量 值 ． 综 合 式 （ 15 ） 、 （ 16 ） 、 （19）、（20）可知：重力 mg 的作用是使小球质心的平动动能 增大；而静摩擦力 f1的作用一方面使小球质心的平动动能减小， 另一面使小球绕其质心轴的转动动能增加，且减小的量值与增 加的量值相等．因此，静摩擦力 不耗f1 损机械能，仅起把平动 动能转化成转动动能的作用．
Analyzing Galileo’s experiment on the inclined plane
HE Shu-ping
(College of Physics and Electronics Engineering，Northwest Normal University， Lanzhou，730070，China)
5 教学建议
一般，滚动摩擦远小于滑动摩擦；正因为如此，通常用小 球来做伽利略斜面实验；但在一定条件下，小球可以沿导轨斜 面做无滑滚动，这又不得不将小球视作刚体；而刚体的平面平 行运动的内容在基础物理教材中又不涉及或普通物理教材中又 未及时返回来探讨，这大概就是以上笼统解释的原因．
由上述分析知，只有运用刚体平面平行运动的动力学方程、 能量方程才可将伽利略斜面实验中小球的受力、运动状态、能 量转化清晰地明确；这与原本打算用质点模型来说明惯性定律
的初衷相背离，使问题复杂化，从而很难获得清楚的解释．因 此，建议在教学中宜采用质点模型的伽利略斜面实验；这就要 求运用现有的气垫导轨装置或较粗糙的小车、斜平面装置，或 有待新开发、设计的其它实验装置．
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.随后，牛顿（Isaac Newton，1642—1727）把天体的运动规律和地面上的实验研究成果加以综合,进一步得到了力学的基本规律，建立了牛顿运动三定律和万有引力定律。
伽利略斜坡实验报告
伽利略斜坡实验报告
《伽利略斜坡实验报告》
伽利略斜坡实验是伽利略在16世纪提出的一项重要实验，通过这个实验，他证明了物体的运动与质量无关，揭示了物体在重力作用下的运动规律。
这个实验
对于后来的物理学发展产生了深远的影响，成为了现代物理学的基石之一。
在这个实验中，伽利略使用了一个倾斜的斜坡和一些小球，通过观察小球在斜
坡上的滚动情况，他得出了一些重要的结论。
首先，他发现不同重量的小球在
斜坡上滚动的速度是相同的，这表明物体的质量对于其运动速度没有影响。
其次，他还得出了物体在重力作用下做匀变速直线运动的规律，即物体在重力的
作用下，其加速度是恒定的。
伽利略斜坡实验的成果为后来的牛顿力学奠定了基础，揭示了物体在重力作用
下的运动规律，成为了物理学史上的一个重要里程碑。
这个实验也启发了许多
科学家对于物理学规律的探索，对于现代物理学的发展产生了深远的影响。
总之，伽利略斜坡实验是一个具有重要意义的实验，它为我们揭示了物体在重
力作用下的运动规律，对于后来的物理学发展产生了深远的影响。
这个实验的
成果也启发了无数科学家对于自然规律的探索，成为了现代物理学的基石之一。
- 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)。
由机械能守恒定律有mgh3= mgh1+ 。
得h3=h1+ （3）
把小球在最高点的运动看成是一个半径为 的圆周运动，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，
有mg = m
得 = （4）
把（4）代入（3）得
h3= h1+
所以，小球必须从h3= h1+ 的地方开始向下运动，小球才能到达与A点等高的 处。
结论：通过对伽利略理想斜面实验的分析，在没有摩擦力的情况下，不管另一个斜面是多么长多么凹凸不平，小球能沿着一个斜面滑到等高的另一个斜面。但是，它的另一个斜面的某个部分一定不能有倾角大于900的情况出现。否则，伽利略理想斜面实验是不正确的。
在伽利略理想斜面实验中说到，在没有摩擦力的情况下，小球从左斜面A点沿斜面向下运动，向下的速度会越来越快；随后小球沿右斜面CD向上运动，速度会越来越慢，但小球会到达与左斜面的A点等高的高度。减小右斜面的倾角θ，例如变成斜面CE，虽然小球在CE上运动的长度变长了，但小球仍能够到达与左斜面A点等高的高度。如果右斜面变成水平面CF，由于小球不能到达与左斜面的A点等高的高度，小球将永远运动下去。
图1伽利略理想斜面实验
在伽利略理想斜面实验中，只要右斜面不是水平的，在高度上，小球都能到达与原来等高的高度。但是，如果右斜面变成CM的形状，它的有一部分出现了与右水平面的夹角θ>900，如图2所示，小球上升到的最高点G与A点将不再等高。
图2小球上升到的最高点G与A点不等高。
出现这种情况的原因是，如果右斜面CM的一部分存在着与右水平面的夹角θ>900，小球在靠近最高点时的运动轨迹近视为一个半径为R的圆弧，小球在最高点时的速度v不可能为零，那么小球在它的最高点处存在一个动能。由机械能守恒定律有，小球在左斜面A点的重力势能mgh1等于小球在右斜面最高点的重力势能mgh2和动能 之和，因为小球在右斜面的最高点处存在着一个动能，所以小球在左斜面的重力势能大于小球在右斜面的重力势能，所以小球不能到达与左斜面等高的A点。
由机械能守恒定律有mgh1= mgh2+ 。
得h2=h1- （1）
如果把小球在最高点的运动看成是一个半径为R的圆周运动，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，
有mg = m ，
得 = ，（2）
把（2）代入（1）得
h2= h1-
所以，小球只能到达h2= h1- 处。
如果小球想要到达与A点等高的高度 处，小球在最高点附近做圆周运动的轨道半径为 ，小球应从多高的h3处开始运动呢？如图3所示。
浅谈“伽利略理想斜面实验”
刘德江
摘要：运用斜面实验和动能定理的分析，在斜面倾角大于900的情况下，小球只能到达右斜面h2= h1- ，如果小球要到达与左斜面等高的高度，小球必须从h3= h1+ 处滑下。
关紧词：斜面实验；倾角大于900度；不等高
人教版高一物理教材第四章第一节（教科版高一物理教材第三章第一节），在讲述牛顿第一定律时，为了说明运动