對于落體運動規(guī)律的研究,著名科學家伽利略做出了具大的貢獻,關于他的研究工作,回答以下問題:
(一)科學探究活動通常包括以下要素:提出問題,猜想與假設,制定計劃與設計實驗,進行實驗與收集證據(jù),分析與論證,評估,交流與合作等.伽利略對落體運動規(guī)律的探究過程如下:
A.伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里斯多德的觀點;
B.伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點;
C.為“沖淡”重力,伽利略設計用斜面來研究小球在斜面上運動的情況;
D.伽利略換用不同質量小球,沿同一斜面從不同位置由靜止釋放,并記錄相應數(shù)據(jù);
E.伽利略改變斜面的傾角,重復實驗,記錄相應數(shù)據(jù);
F.伽利略對實驗數(shù)據(jù)進行分析;
G.伽利略將斜面實驗得到的結論推廣到斜面傾角增大到90°時.
(1)與上述過程中B步驟相應的科學探究要素是
猜想與假設
猜想與假設
.
(2)與上述過程中F步驟相應的科學探究要素是
分析與論證
分析與論證
.
(二)伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點,但在伽利略時代無法直接測出物體運動的速度.伽利略借助于數(shù)學方法,通過數(shù)學推理,巧妙地將研究“速度與時間的關系”轉換為研究“位移與時間的關系”,解決了這一難題.接著,伽利略用一條刻有光滑凹槽的長木板做成一個斜面,讓小球沿斜槽滾下,同時采用滴水計時法.下表是伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù).
時間單位t |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
距離單位s |
32 |
130 |
298 |
526 |
824 |
1192 |
1600 |
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上表的實驗數(shù)據(jù)能驗證伽利略得出的位移與時間的關系嗎?如果能,請簡要寫出你的理由,并在下列坐標紙中作出能直觀反映這一結論正確的圖象.如果不能,請說明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作圖時請標明橫軸的意義.)
在表內求出各時間單位t的平方值、橫軸的意義為:時間單位t的平方值、描點作出直線
在表內求出各時間單位t的平方值、橫軸的意義為:時間單位t的平方值、描點作出直線