提示:一切物体都具有惯性。也就是说,原来静止的物体总有保持原来静止状态的性质。
探究一 如何理解理想实验的方法
(1)所谓理想实验,又叫假想实验。它是人们在思想中塑造的一种理想过程,是逻辑推理的一种方法和形式。它以真实的科学实验为基础,以科学事实为根据,突出主要因素,排除次要因素,运用逻辑推理,用以揭示物理世界的内在联系,发现物理规律。
(2)伽利略就是利用理想斜面实验推翻了亚里士多德统治世界近两千年的错误观点,得出了正确的运动和力的关系,为牛顿第一定律的发现和提出打下了坚实的基础。
(3)理想实验在认识论和方法论上的地位,虽不能代替具体实验,但也具有其特有的优越性。它不受仪器设备的限制,可以超越当时的科学技术水平,使研究过程达到完全简化和纯化的境界,可以充分发挥想象和推理的创造性作用,具有较大的概括性和预见性。
(4)理想实验以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,设想出理想化实验,深刻揭示了客观规律,这是一种重要的科学研究方法。
【例题1】 (2012·河南商丘高一期末)17世纪,意大利物理学家伽利略根据斜面实验指出:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是受到了摩擦阻力,你认为下列说法中正确的是( )
A.该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础,故其结果是荒谬的
B.该实验以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映了自然规律
C.该实验证实了亚里士多德"力是维持物体运动的原因"的结论
D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
解析:伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验,但这个实验反映了一种物理思想:以事实为依据,以抽象为指导,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示自然规律。斜面实验第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位,揭示了力不是维持物体运动的原因,为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据。
答案:BD
\o(\s\up7(反思亚里士多德对力和运动的错误观点延续了近两千年,即使在今天,也常常会根据日常生活经验而产生和亚里士多德相同的看法。
伽利略用"实验+科学推理"的方法推翻了亚里士多德的观点,揭示了力和运动的关系的实质。
探究二 对牛顿第一定律的理解
明确了惯
性的概念 "一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态"揭示了物体所具有的一个重要的属性--惯性,即物体保持静止或匀速直线运动状态的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性 确定了力
的含义 "直到有外力迫使它改变这种运动状态为止"这句话实际上是对力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因 揭示了物
体不受外
力时的运
动规律 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律,它描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的。当物体所受合外力为零时,其效果跟不受外力作用相同,因此,我们可以把"不受外力作用"理解为"合外力为零"