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)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
猜想与假设
猜想与假设
.
(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是
分析与论证
分析与论证
.
(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 |
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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.)
在表内求出各时间单位t的平方值、横轴的意义为:时间单位t的平方值、描点作出直线
在表内求出各时间单位t的平方值、横轴的意义为:时间单位t的平方值、描点作出直线