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落體運動
運動是萬物的本性.西方有一句諺語:“對運動的無知,也就是對大自然的無知”.物體從空中下落的運動,自古以來引人注意.古希臘哲學家亞里士多德正是基于對日常現象的觀察,認為:“重的物體比輕的物體下落得快”.如果亞里士多德的觀點正確,即物體越重就一定下落得越快,那么將一個重物體和一個輕物體拴在一起讓它們下落,應比它們單獨下落得更快.為了證實這一觀點是否正確,某學校實驗小組的同學在教學樓上做了以下實驗:先后讓三個物體從同一高度釋放后都下落到同一水平面上,經過多次測量,得到了下表數據:
實驗序號 | 1 | 2 | 3 |
物體 | 小石頭 | 羽毛球 | 和羽毛球拴在一起的小石塊 |
質量(g) | 24 | 6.5 | 30.5 |
下落時間(s) | 1.98 | 3.86 | 2.13 |
(2)由上面的實驗,選取第________次和第________次實驗數據盡心對比(填實驗序號),可以說明亞里士多德的觀點是錯誤的.
(3)請用科學的邏輯推理證明亞里士多德的觀點是錯誤的.
解:
(1)對于體積比較小的物體,空氣阻力比較小,下落的時間取決于物體的質量,因此亞里士多德會得出重的物體下落的快的片面結論;
(2)比較第1次和第2次實驗,得出的結論是重的物體比輕的物體下落得快;比較第1次和第3次實驗,得出的結論是輕的物體比重的物體下落得快.
(3)如果現在有一大一小兩石頭,一齊從塔頂下落,根據亞里士多德的觀點,一定是重的(即大石頭)先落地.
要是再把這兩塊石頭綁在一起讓他們下落根據上面的經驗,兩個石頭要比一個石頭重量還要大,那就會落下的更快.
但是反過來想:大的石頭本來要比小石頭下落的快,那綁在一起的話勢必會受小石頭的影響而下落速度變慢.
這樣,根據亞里士多德的經驗“重的物理下落的較快”推出兩石頭的下落速度卻是不一樣的結論.所以證明了此結論是錯誤的.
故答案為:
(1)觀察;物體越重下落的越快;
(2)1、3.
(1)亞里士多德通過觀察日常生活,得出物體越重下落越快,看似有一定的道理,但經不起實踐的檢驗;
(2)通過比較表中質量和下落時間兩個因素,亞里士多德的觀點是片面的,物體下落的速度與其質量和空氣阻力兩個因素有關.
(3)應用推理證明此結論的錯誤,可以在實驗現象和理論概括相結合的基礎上進行判斷.
點評:有時人們根據生活經驗得出的結論往往是不正確的,經不起科學的檢驗和推敲,實踐是檢驗真理的唯一標準.
物理解題技巧分享:學習物理的基本方法是觀察法和實驗法。熟悉物理學中的各種儀器是進行觀察實驗的基礎。能正確使用各種儀器,就能很好地學習物理。