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(一)科学探究活动通常包括以下要素:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作等.伽利略对落体运动规律的探究过程如下:
A.伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点;
B.伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点;
C.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况;
D.伽利略换用不同质量小球,沿同一斜面从不同位置由静止释放,并记录相应数据;
E.伽利略改变斜面的倾角,重复实验,记录相应数据;
F.伽利略对实验数据进行分析;
G.伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时.
(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______.
(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______.
(二)伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,但在伽利略时代无法直接测出物体运动的速度.伽利略借助于数学方法,通过数学推理,巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”,解决了这一难题.接着,伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面,让小球沿斜槽滚下,同时采用滴水计时法.下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据.
| 时间单位t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 距离单位s | 32 | 130 | 298 | 526 | 824 | 1192 | 1600 |
(8分)对于落体运动规律的研究,著名科学家伽利略做出了具大的贡献,关于他的研究工作,回答以下问题:
(一)(4分)科学探究活动通常包括以下要素:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作等.伽利略对落体运动规律的探究过程如下:
A.伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点;
B.伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点;
C.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况;
D.伽利略换用不同质量小球,沿同一斜面从不同位置由静止释放,并记录相应数据;
E.伽利略改变斜面的倾角,重复实验,记录相应数据;
F.伽利略对实验数据进行分析;
G.伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时.
(1) 与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是 .
(2) 与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是 .
(二)(4分)伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,但在伽利略时代无法直接测出物体运动的速度.伽利略借助于数学方法,通过数学推理,巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”,解决了这一难题.接着,伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面,让小球沿斜槽滚下,同时采用滴水计时法.下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据.
| 时间单位t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 距离单位s | 32 | 130 | 298 | 526 | 824 | 1192 | 1600 |
上表的实验数据能验证伽利略得出的位移与时间的关系吗?如果能,请简要写出你的理由,并在下列坐标纸中作出能直观反映这一结论正确的图象.如果不能,请说明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作图时请标明横轴的意义.)
![]()
(1)在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点,在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
(2)画一直线,使尽可能多的计数点落在此直线上,并使直线两侧的计数点数目大致相等,这条直线便是运动物体的
(3)求出上述直线的斜率,可知运动物体的加速度a=
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
再保持F不变,研究a与m的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;
(2)某同学的实验方案如图2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.
擦力;
擦力;
量;
量;
(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A、利用公式a=
| 2s |
| t2 |
| △s |
| T2 |
两种方案中,你认为选择方案
(4)下表是该同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象;
( 小车质量:M=0.500kg,g=10m/s2 )
| 次数 物理量 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| m砂和桶(kg) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
| a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.