Question

【题目】阅读下面的短文，回答题

理想实验法

理想实验法（又称实验推理法）是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。它是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以原有的理论知识(如原理、定理、定律等作为思想实验的“材料”，提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标，并在想象中给出这些实验“材料”产生“相互作用”所需要的条件然后，按照严格的逻辑思维方法去“处理”这些思想实验的“材料”，从而得出一系列反映客观物质规律的新原理，新定律，使科学难题得到解决， 推动科学的发展。理想实验法又称推理法。初中阶段我们接触过伽利略理想实验，

如图甲所示的是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有:

①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面

③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面小球将沿水平面做持续的匀速运动

④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度

（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列______（只填写序号）

牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图乙所示的是他画的“大炮”草图在地球上的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远.他推想:当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论，这就是只要这炮的威力足够大，炮弹的速度足够快，炮弹就可以围绕地球不停的转而不会掉下来。故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。

（2）研究中牛顿基于的可靠事实是______。

（3）牛顿当年的推测已经变成现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了______。

（4）想想看，之前初中物理学习中，在研究什么问题时用到过理想实验的方法？请举一例______。

Answer 1

【答案】②④①③ 人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面 人造卫星 牛顿第一定律

【解析】

第一空．斜面理想实验中，小球从同一斜面的同一高度滚下，可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度；如果斜面光滑，则小球不受阻力作用，会上升到原来释放时的高度；然后逐渐减小斜面的倾角，发现小球仍然会达到原先释放时的高度；那么可以推断，若将斜面变为水平面，那么小球为了达到原先释放时的高度会一直运动下去；因此，正确的顺序排列为②④①③

牛顿发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面（可靠事实），我们知道这是重力作用的效果，是石头的重力去改变石头运动方向，他从石头落回地面的距离不同，分析预测用相同的力去改变同一物体运动方向时，运动速度越大，物体的运动方向越不易改变，即物体的运动方向改变较小，会落回离掷出点更远的地方。所以牛顿设想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论：抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；现在随着现代科技的发展，人们应用他的推论，制成了人造地球卫星。

第二空．人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面

第三空．人造地球卫星

第四空．研究牛顿第一定律时用到了理想实验的方法：

让滑块从同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上，发现水平木板越光滑，滑块滑得越远，在这一可靠的事实基础上，推理出假如木板绝对光滑，滑块将做匀速直线运动。