伽利略的理想斜面实验的结论
物理学史知识汇总
物理学史知识汇总科学家主要贡献亚里士多德力是维持物理运动状态的原因伽利略意大利1638年，论证重物体不会比轻物体下落得快；伽利略理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去笛卡儿物体不受外力时，总保持静止或运动状态牛顿英国 1683年，提出了三条运动定律，1687年，发表万有引力定律；开普勒德国 17世纪提出开普勒三定律；卡文迪许英国 1798年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量库仑法国发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律密立根美国通过油滴实验测定了元电荷的数值。
e=1.6×10－19C昂尼斯荷兰大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律(1834年楞次确定感应电流方向的定律)奥斯特丹麦电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应洛仑兹荷兰提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点笛卡儿法国第一个提到“动量守恒定律”安培法国分子环形电流假说（原子内部有环形电流）法拉第英国发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代。
在1821年，法拉第在重复奥斯特“电生磁”实验时，制造出人类历史上第一台最原始的电动机。
亨利美国最大的贡献是在1832年发现自感现象汤姆孙英国利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型（葡萄干布丁模型），从而敲开了原子的大门普朗克德国量子论的奠基人。
为了解释黑体辐射，提出了能量量子假说解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界爱因斯坦德国提出光子说（科学假说），成功地解释了光电效应规律提出的狭义相对论(经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体)总结出质能方程：（2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰他对科学的贡献）普吕克尔德国德国科学家发现了阴极射线。
什么是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什么？
什么是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什么？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：什幺是伽利略斜面实验？伽利略做斜面试验的目的到底是什幺?】答：意大利科学家伽利略利用斜面实验，借助理想实验模型，论证了摩擦力由大到小，从有到无的过程，物体运动特点，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，总是维持静止状态，或者做匀速直线运动状态，直到有外力改变这种平衡。
【问：在我们向太空发射卫星时，为什幺轨道越大，速率却越小？】答：发射过程中，火箭的推力在做功，但做的功都转化为势能了，而且动能也有一部分向势能转移，这就犹如我们用力向高空扔一颗石子，石子的速率也会随着高度逐渐变小。
【问：非纯电阻电路中电压、电流、功率之间的关系？】答：用电动机来举例子做说明。
电动机消耗的功率是电功率，也是总功率，p总=ui；电动机输出的功率，有两部分，一部分是机械功率，p机；另外的就是机器机身发热，热功率p热=i2*r；各个功率之间关系为p总=p机+p热；电压要用p总=ui计算，不能用欧姆定律计算，这时候欧姆定律是不成立的。
【问：多过程的物理问题如何处理？】答：观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件，如物体具体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的物理规律逐个进行研究。
至于过程之间的联系，则可。
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。
4.1牛顿第一定律(解析版)
4.1牛顿第一定律1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。
2.理解牛顿第一定律的内容及意义。
3.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
4理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
一、理想实验的魅力1、亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方. 2、伽利略的理想实验（1）斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的 高度.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同.当第二个斜面放平，小球将永远运动下去.（2）推理结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.实验事实 让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面推理 1如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度. 推理 2如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度. 推理 3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去. 实验结论力不是维持物体运动的原因.实验的意义①伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点；②第一次确立了物理实验在物理研究中的基层地位；③揭示了力不是维持物体运动的原因.3、笛卡尔的观点：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.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、运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：(1)速度的方向不变，大小改变.(2)速度的大小不变，方向改变.(3)速度的大小和方向同时发生改变.3、意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律；②揭示了运动和力的关系：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物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态.④牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的.三、惯性和质量1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关．3．惯性的表现(1)在不受力的条件下，惯性表现出“保持”原来的运动状态，有“惰性”的意思．(2)在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．题型1伽利略理想斜面实验[例题1]（多选）（2023秋•福州期末）图（a）、（b）是伽利略的两个斜面实验，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。
高中物理：第四章 第1节 牛顿第一定律 Word版含答案 _1
第1节牛顿第一定律必考要求：c一、理想实验的魅力1．人类对运动与力的关系的认识历程 代表人物主要观点 亚里士多德必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止 伽利略 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 笛卡儿 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(1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同。
当第二个斜面放平，小球将永远运动下去。
(2)推理结论：力不是(选“是”或者“不是”)维持物体运动的原因。
二、牛顿第一定律1．牛顿第一定律：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．惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
牛顿第一定律也叫做惯性定律。
三、惯性与质量对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量。
1．力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。
2．一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。
3．一切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，叫惯性。
4．质量是物体惯性大小的唯一量度。
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。
牛顿第三定律
惯性演示实验
[思考题] 当滑板匀速向前滑行时，你若想抛出 思考题] 当滑板匀速向前滑行时， 球后能顺利接住，应该如何抛球？ 球后能顺利接住，应该如何抛球？
2. 惯性参照系 惯性系： 惯性系：牛顿第一定律在其中成立的参照系 非惯性系: 牛顿第一定律在其中不 非惯性系 牛顿第一定律在其中不成立的参照系 如果物体是孤立体， － 如果物体是孤立体，不受到其他物体的作 用力， 用力，就可构成一个惯性系 事实上，没有严格意义上的惯性系存在， 事实上，没有严格意义上的惯性系存在， 惯性系只是参考系的一个理想物理模型。 惯性系只是参考系的一个理想物理模型。 实际工作中常常根据具体情况选用一些近似惯 性系。比如在研究地面上物体的运动时， 性系。比如在研究地面上物体的运动时，选用 地面参考系就是一个很好的近似。 地面参考系就是一个很好的近似。
> 牛顿三个定律中有关的概念 ： 1. 惯性和力 • 惯性：物体自身具有使它的运动状态保持 惯性： 不变的属性 • 力：迫使物体改变静止或匀速直线运动状态 的一种作用 － 物体间的相互作用
当锤子敲击在一大铁 块上时， 块上时，铁块下的手 不会感到有强烈的冲 击；而当用一块木头 取代铁块时， 取代铁块时，木块下 的手会感到明显的撞 击。
绳子的张力： 绳子的张力： 绳子和与之连接的物体之间有相互作用时， 绳子和与之连接的物体之间有相互作用时，不 仅绳子与物体之间有弹性力， 仅绳子与物体之间有弹性力，而且在绳子内部 也因发生相对形变而出现弹性力 → 绳子上任 一横截面的两边互施作用力 → 这一对作用力 和反作用力称为绳子的张力 和反作用力称为绳子的张力 张力由求解力学问题而定 绳子的形变很小 → 张力由求解力学问题而定 2. 摩擦力 当两物体的接触面有相对滑动或有相对滑动的 趋势时， 趋势时，会产生一种阻碍相对滑动的切向力 － 摩擦力
2023北京重点校高一(上)期末物理汇编：运动和力的关系章节综合
2023北京重点校高一（上）期末物理汇编运动和力的关系章节综合一、单选题1．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。
伽利略由这个理想实验得到的结论是（）A．惯性是物体的固有属性B．力不是维持物体运动的原因C．如果物体不受到力，就不会运动D．如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小2．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。
某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三个点，下列说法可能正确的是（）A．a→b→c为一次“下蹲”过程B．a→b→c为一次“站起”过程C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程3．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）滑索是一项体育游乐项目。
如图所示，游客从起点利用自起点然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。
滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。
下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（）A ．加速下滑B ．加速下滑C ．减速上滑D ．减速上滑4．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）如图所示，物块A 放在木板B 上，A 、B 的质量均为m ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为4μ。
若将水平力作用在A 上，使A 刚好相对B 滑动，此时A 的加速度为a 1；若将水平力作用在B 上，使B 刚好相对A 滑动，此时B 的加速度为a 2。
2022-2023学年陕西省西安中学高一上学期期末物理试卷含逐题详解
西安中学2022－2023学年度第一学期期末考试高一物理A 试题一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分。
1－10题为单选题，11－14为多选题）1.2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离。
返回舱在距地面一定高度时，打开减速伞，速度减小至10m/s ，并以这一速度在大气中匀速降落。
为确保航天员安全着陆，在距地面1.2m 时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，着陆时速度减小到2m/s 。
设喷气减速过程返回舱做匀减速直线运动，下列说法正确的是（）A.“2022年4月16日0时44分”指的是时间间隔B.打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时可以将返回舱看做质点C.返回舱喷气匀减速过程平均速度为6m/sD.返回舱匀减速过程中，宇航员相对于返回舱做匀减速直线运动2.伽利略设想了一个理想实验，如图所示。
以下为他的设想：①在两个对接的斜面上，静止的小球沿一个斜面滚下后将滚上另一个斜面；②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将会沿水平面做持续的匀速运动。
通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接的结论是（）A.自然界的一切物体都具有惯性B.在光滑水平面上运动的小球的运动状态的维持并不需要外力C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小3.加速度的定义式为0t v v a t-=，历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为0t v v A x-=，其中0v 和t v 分别表示某段位移x 内的初速度和末速度。
0A >表示物体做加速运动，0A <表示物体做减速运动。
则下列说法正确的是（）A.若0A >且保持不变，则a 逐渐减小B.若a 不变，则物体在中间时刻的速度为02tv v +C.若A 不变，则物体在位移中点处的速度比02tv v +大D.若A 不变，则a 也不变4.一辆汽车遇到险情紧急刹车，刹车过程做匀减速运动，刹车后第1s 内的位移为16m ，最后1s 内的位移为8m ，则汽车的刹车时间为A .1sB.1.5sC.2sD.2.5s5.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度－时间图象如图所示，在0～t 2时间内，下列说法中正确的是（）A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小B.在第一次相遇之前，t 1时刻两物体相距最远C.t 2时刻两物体相遇D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是122v v +6.两相同的楔形木块A 、B 叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F 1和竖直外力F 2作用下，挨着竖直墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B 受力个数之比为（）A.4∶4B.4∶3C.5∶3D.5∶47.如图所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点，另一端B 悬挂一重为G 的物体，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮C ，用力F 拉绳，开始时90BAC ∠>︒。
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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。
这个结论不仅在物理学的发展中具有重要意义，也为我们理解和解释日常生活中的许多现象提供了便利。
通过这个实验，伽利略为整个物理学领域树立了一个重要的基石，为后来科学家的研究和发现奠定了基础。