科学家对力和运动的关系问题的研究及结论: a.伽利略的理想实验和我们的教学实验: b.笛卡尔的补充 c.牛顿的总结 英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果.建立了力和运动的关系的第一条规律.牛顿第一定律. 一切物体在没有受到外力作用的时候.总保持匀速直线运动状态或静止状态.这就是著名的牛顿第一定律. d.由牛顿第一定律.我们可以得出以下几个方面的问题. (1)匀速直线运动不需要外力来维持. (2)力是使物体运动状态发生改变的原因. (3)任何物体都有一种性质.也就是保持自己原有的运动状态不变的性质.我们把这种性质叫做惯性.惯性是物体本身固有的一种属性.任何物体在任何时候都有惯性.它只与物体的质量有关系. (4)惯性是维持物体做匀速直线运动的原因. (5)牛顿第一定律又叫惯性定律. (6)牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的.也就是说它不是一个实验定律.当然也就不能用实验来验证.但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的.由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验.因此.牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

英国物理学家牛顿曾经研究过这样一个问题:从高山上用不同的水平速度抛出物体,抛出速度越大,落地点就离山脚越远,当速度越来越大时,物体将如何运动呢?当时他无法使物体达到很大的速度,但他通过科学的推测得出了一个重要的结论.
请你根据以上提示及牛顿当年所绘制的草图推测出这个结论:
当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将绕地球旋转
当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将绕地球旋转
.现代科技领域中应用这个结论制成了
人造地球卫星或宇宙飞船
人造地球卫星或宇宙飞船
.伽利略等人利用相似推理方法对力和运动的关系进行了研究,牛顿在此基础上总结出了著名的
牛顿第一
牛顿第一
定律.

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[创新]英国物理学家牛顿曾经研究过这样一个问题:从高山上用不同的水平速度抛出物体,物体抛出的速度越大,落地点就离山脚越远;但当速度越来越大时,物体将如何运动呢?当时他无法使物体达到很大的速度,但他通过科学的推测得出了一个重要的结论.

(1)该实验中运用到的一种科学探究方法是________.

(2)请你根据以上提示及牛顿当年所绘制的草图(如图所示)推测出一个结论:________;现代科技领域中应用这个结论制成了________.

(3)伽利略等人也曾经利用了相似的推理方法对力和运动的关系进行了研究,牛顿在此基础上总结出了著名的________定律.

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热的本质的认识过程

  人们已在实践中熟悉了摩擦生热,但摩擦为什么会生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚,在古代就对热有两种不同的看法,一种把热看成是一种特殊物质;一种认为热是物质的某种运动形式.

  17世纪以后,多数人根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点,但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论.

  到了18世纪,对热的研究走上了实验科学的道路,把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认,热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质热质,他不生不灭,存在与一切物体之中,物体的冷热程度,决定与其中所含热质的多少,热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热容降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高.

  1798年,英国学者伦福德(1753~1814)在从事枪炮制造时,发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度,用水来冷却时,甚至可以使水沸腾,他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的,伦福德在他的笔记中写道,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的金属屑的比热容要改变很大才行,于是他设计并做了一系列实验,发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低.根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式,热质说的传统地位开始动摇了.

  1799年,英国的戴维做了更加严格的实验.他在零摄氏度以下的露天里,在抽成真空的玻璃罩内,使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦,结果使金属盘上的蜡熔化了.在这个实验中,热不可能是由周围物体传递给蜡的,而且伦福德的实验已经证明,金属也不会由于比热容的降低而放热,那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了.戴维的实验有力的打击了热质说.

  此后,科学家进一步研究了热和做功的关系,特别是英国科学家焦耳做了大量实验,定量的研究了热和功的关系,证明做了多少机械功,就有多少机械能转化成与热相关的能量.焦耳的工作,表明热不是一种特殊物质,同时为能量守恒定律奠定了基础.

  能量守恒定律的建立,彻底否定了热质说,同时为分子运动理论的发展开辟了道路.经过科学家的长期研究,关于热是一种运动形式的设想,终于成为公认的真理,人们认识到:宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现,物体内部的能量就是物体的内能,热量不是表示物质所含“热质”的多少,而是表示在热传递过程中传递的能量的多少.

(1)早期人们对热的认识存在几种说法?

(2)英国学者伦福德对用热质说解释摩擦生热现象时作出了怎样的猜想?他是采用什么方法来验证自己的猜想的?

(3)支持热是一种运动形式的重要理论基础是什么?

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热的本质的认识过程

  人们已在实践中熟悉了摩擦生热.但摩擦为什么会生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚,在古代就对热有两种不同的看法,一种把热看成是一种特殊物质,一种认为热是物质的某种运动形式.

  17世纪以后,多数人根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点,但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论.

  到了18世纪,对热的研究走上了实验科学的道路.把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认.热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质--热质.它不生不灭,存在于一切物体之中,物体的冷热程度,决定于其中所含热质的多少,热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热容降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高.

  1798年,英国学者伦福德(1753-1814)在从事枪炮制造时,发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度,用水来冷却时,甚至可以使水沸腾.他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的,伦福德在他的笔记中写道,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的金属屑的比热容要改变很大才行,于是他设计并做了一系列实验,发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低.根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式,热质说的传统地位开始动摇了.

  1799年,英国的戴维做了更加严格的实验.他在0℃以下的露天里,在抽成真空的玻璃罩内,使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦,结果使金属盘上的蜡熔化了.在这个实验中,热不可能是由周围物体传递给蜡的,而且伦福德的实验已经证明,金属也不会由于比热容的降低而放热,那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了.戴维的实验有力地打击了热质说.

  此后,科学家进一步研究了热和做功的关系,特别是英国科学家焦耳做了大量实验,定量的研究了热和功的关系,证明做了多少机械功,就有多少机械能转化成与热相关的能量.焦耳的工作,表明热不是一种特殊物质,同时为能量守恒定律奠定了基础.

  能量守恒定律的建立,彻底否定了热质说,同时为分子动理论的发展开辟了道路.经过科学家的长期研究,关于热是一种运动形式的设想,终于成为公认的真理.人们认识到:宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现,物体内部的能量就是物体的内能,热量不是表示物质所含“热质”的多少,而是表示在热传递过程中传递的能量的多少.

(1)早先人们对热的认识存在几种看法?

(2)英国学者伦福德对用热质说解释摩擦生热现象时做出了怎样的猜想?他是采用什么方法来验证自己的猜想的?

(3)支持热是一种运动形式的重要理论基础是什么?

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在研究真空能否传声的时候,把闹钟放在玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出罩内空气,听到铃声逐渐减小,实验中无法达到绝对真空,但可以通过铃声的变化趋势,推测出声音不能在真空中传播,这种方法称为“理想化实验”,英国物理学家牛顿曾经研究过这样一个问题:从高山上用不同的水平速度抛出物体,抛出速度越大,落地点就离山脚越远,当速度越来越大时,物体将如何运动呢?当时他无法使物体达到很大的速度,但他通过科学的推测得出了一个重要的结论。

(1)请你根据以上提示及牛顿当年所绘制的草图(如图)推测出这个结论:

                                                                                  

现代科技领域中应用这个结论制成了            。

(2)伽利略等人利用相似推理方法对力和运动的关系进行了研究,牛顿在此基础上总结出了著名的           定律。

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