Question

【題目】閱讀下面的短文，回答題

理想實驗法

理想實驗法（又稱實驗推理法）是科學研究中的一種重要方法，它把可靠事實和理論思維結合起來，可以深刻地揭示自然規律。它是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法。但得出的規律卻又不能用實驗直接驗證科學家們為了解決科學理論中的某些難題，以原有的理論知識(如原理、定理、定律等作為思想實驗的“材料”，提出解決這些難題的設想作為理想實驗的目標，并在想象中給出這些實驗“材料”產生“相互作用”所需要的條件然后，按照嚴格的邏輯思維方法去“處理”這些思想實驗的“材料”，從而得出一系列反映客觀物質規律的新原理，新定律，使科學難題得到解決， 推動科學的發展。理想實驗法又稱推理法。初中階段我們接觸過伽利略理想實驗，

如圖甲所示的是伽利略著名的斜面理想實驗，實驗設想的步驟有:

①減小第二個斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達到原來的高度

②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面

③繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面小球將沿水平面做持續的勻速運動

④如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度

（1）請將上述步驟按照正確的順序排列______（只填寫序號）

牛頓曾研究過這樣一個問題：他發現人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面，于是牛頓提出了一個“大炮”的設想，如圖乙所示的是他畫的“大炮”草圖在地球上的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠.他推想:當射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢?牛頓通過科學的推理得出了一個重要的結論，這就是只要這炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停的轉而不會掉下來。故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。

（2）研究中牛頓基于的可靠事實是______。

（3）牛頓當年的推測已經變成現實，人們應用他的推論，利用現代科技制成了______。

（4）想想看，之前初中物理學習中，在研究什么問題時用到過理想實驗的方法？請舉一例______。

Answer 1

【答案】②④①③ 人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面 人造衛星 牛頓第一定律

【解析】

第一空．斜面理想實驗中，小球從同一斜面的同一高度滾下，可以讓小球到達水平面上時保持相同的初速度；如果斜面光滑，則小球不受阻力作用，會上升到原來釋放時的高度；然后逐漸減小斜面的傾角，發現小球仍然會達到原先釋放時的高度；那么可以推斷，若將斜面變為水平面，那么小球為了達到原先釋放時的高度會一直運動下去；因此，正確的順序排列為②④①③

牛頓發現人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面（可靠事實），我們知道這是重力作用的效果，是石頭的重力去改變石頭運動方向，他從石頭落回地面的距離不同，分析預測用相同的力去改變同一物體運動方向時，運動速度越大，物體的運動方向越不易改變，即物體的運動方向改變較小，會落回離擲出點更遠的地方。所以牛頓設想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠。于是牛頓通過科學的推理得出了一個重要的結論：拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉，做圓周運動；現在隨著現代科技的發展，人們應用他的推論，制成了人造地球衛星。

第二空．人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面

第三空．人造地球衛星

第四空．研究牛頓第一定律時用到了理想實驗的方法：

讓滑塊從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，發現水平木板越光滑，滑塊滑得越遠，在這一可靠的事實基礎上，推理出假如木板絕對光滑，滑塊將做勻速直線運動。