伽利略斜面实验是理想实验吗

伽利略斜面实验在牛顿第一定律的建立过程中起到了重要作用，它揭示了力与运动的关系，即物体的运动并不需要力来维持．现行教科书对斜面实验的论述中，认为斜面实验是理想实验，没有摩擦力的作用．这里存在两个问题：小球真的不受摩擦力吗？如果不受摩擦力，那么小球将如何滚动；若真是理想实验，那么文献中的现代人所做伽利略斜面实验的频闪照片从何而来？本文对此问题进行详细讨论．

几种“伽利略斜面实验”教学设计的比较和改进

“伽利略理想斜面”是“牛顿第一定律”课堂教学中的重要内容,是学生学会利用实验现象结合合理外推这个科学方法的必要学习载体.实验设计的有效性、实用性、可操作性都严重影响课堂教学的推进和学生学习效度.本文对比几种常见的实验教学设计,并分析了他们的设计优缺点及误差原因,结合了他们的优点,提出了改进后的实验设计.

《复演伽利略斜面实验》的教学设计与反思——基于“数字科学家”课程的数据探究意识与能力的培养初探

“数字科学家”课程是北京师范大学提出的一门新型课程。我们认为在科学研究过程中，数据分析是非常重要和关键的一步。本课程以学生发展为本，重点在于初步培养学生的科学思维方式、数据探究意识，介绍简单、可操作性强的科学分析方法，使学生能本着严谨踏实的态度进行课堂上以及课外的科学研究活动。本文选取了高一的一个典型的教学案例，以在科学史上具有重要意义的伽利略斜面实验为教学情境，在教学设计上用游戏引入教学内容，重在让学生了解科学研究方法的内涵，并在教师的指导下进行简单的程序设计及数据处理。课程内容涉及物理、信息技术等多学科的交叉，使用具有世界先进水平的仿真软件爱乐多（Algodoo，另译为物理沙盒）进行高效、有趣的科学探究，是对多学科交叉内容教学的大胆尝试。

倾角和摩擦系数的不均匀性对伽利略斜面实验核心结果的影响

伽利略斜面实验的核心结果是小球走过的路程正比于时间的平方,但倾角和摩擦系数的局部不均匀性会导致局部加速度的不均匀性.本文用一个简化模型计入倾角和摩擦系数的不均匀性,数值计算发现这些不均匀性不仅引入随机误差,而且导致路程与时间偏离平方关系.如果保持倾角情况不变,减小摩擦系数使球从无滑滚动变为有滑滚动,路程与时间对于平方关系的偏离程度会增大而不是减小.这个结论虽然与直觉相反,但却与物理学史的相关研究得到的结论相符.为了排除小球被释放时的随机因素的影响,本文在实验中设计了零初速度释放小球的装置,还设计了一个更方便的测量摩擦系数的方法.

数字科学:基于mPython平台验证伽利略斜面实验

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》是人民教育出版社高中《物理》必修1第二章的内容,虽然之前学生学习了《实验:用打点计时器测速度》,但是实验操作很烦琐,并且存在很多问题,如空气有阻力、纸带与放电针之间的摩擦力过大、接通电源和释放纸带的先后顺序不对等,这些问题导致实验存在误差,学生无法得到较准确的数据。

对伽利略斜面实验质疑的实证研究

实证是物理学的出发点和归宿,是落实物理核心素养的关键,通过对伽利略斜面实验史料的深入研究和实证检验,不仅可以提升物理教师教学的底气,还能为课堂重现这一最美物理实验,落实模型建构、科学思维、科学论证、质疑创新等物理核心素养提供有益的支持。

伽利略斜面实验的教学研究

伽利略斜面实验是经典的理想实验,其现行教科书中的理论解释存在欠缺。定量探究了伽利略斜面实验中小球的受力、运动状态、能量转化,结果表明:仅受静摩擦,小球可沿斜面上滚至等高处;给出了伽利略斜面实验合理解释的要点,提出了相应的教学建议。

关于伽利略斜面实验的思考

本文受一道北京高考物理试题的启发,结合物理学史,从定性和定量两个角度深入探讨了伽利略理想斜面实验.通过分析实心小球、空心小球、实心圆柱和空心圆筒沿斜面做无滑滚动的条件,通过对比分析得出结论：为降低摩擦阻力的影响,改进实验效果,一方面应选择实心球体进行实验,另一方面,应尽可能使斜面的静摩擦因数接近于实现无滑滚动的极小值.此外本文还对伽利略斜面实验在物理学发展中的重要意义和伟大成就以及对中学物理教学的启示进行了探讨.

伽利略斜面实验及其教学再现

斜面实验是伽利略对自由落体运动研究的重要实验,也是物理学史上的重要实验,其运用了实验和数学相结合的方法,开创了近代自然科学的新方法和传统。本文在简述斜面实验的基础上分析当前的教学问题,并自行设计实验,使其能在课堂上进行再现。

中学物理中的理想实验法研究及人文素养培养——以伽利略理想斜面实验为例

理想实验法在物理学研究、课堂教学以及实际问题解决的过程中都有着极其重要的意义,在中学物理中,牛顿第一定律的提出、真空不能传声的推导、电荷种类的研究等都需要理想实验理论的支撑。本篇以伽利略理想斜面实验为例,通过分析实验的内容以及理论推导思路,进一步思考理想实验法的应用对中学物理教学的启示,以及如何在课堂中融入人文素养教育,在向学生展示伽利略理想斜面实验奥秘的同时,将物理学科教学与人文素养培养相结合。

伽利略对自由落体运动研究的再现

利用旧塑料桶、废旧自行车内胎及铝板材等常见材料,制作了斜槽、水钟,再现了伽利略对自由落体运动的研究．

伽利略理想斜面实验中的科学方法

在伽利略理想斜面实验教学中,采用定量分析和实验探究的研究方法,结合伽利略单摆实验的内容,研究在伽利略理想斜面实验中空气阻力的存在是否是影响小球运动的主要因素,提出小球在刚性光滑轨道上纯滚动时没有滑动摩擦力、静摩擦力是动力、影响小球运动的主要因素是空气阻力的观点,意图突破学生对伽利略理想实验理解的局限性,从而培养学生的科学思维能力,为高中物理《牛顿第一定律》的教学提供参考。

经典现代融合 凸显科学方法——巧用DIS设计伽利略的“斜面实验”在教学中的应用

利用物理学史进行探究教学,不仅能增长见识,加深对物理学的理解,更重要的是可以从中得到教益,开阔眼界,从前人的经验中得到启示.本文分别从“还原”历史追寻“大师”的科学方法,“浓缩”历史缩短“规律”的建立过程,“追问”历史“内化”方法创新经典这三个角度出发,运用现代信息技术与经典实验相结合,巧用DIS创新设计伽利略的“斜面实验”,重新体验伽利略的科学方法,感悟科学探究的精神.

浅议规律教学中的规律穿插

本文通过对高中物理必修一第四章第一节《牛顿第一定律》中伽利略斜面理想实验的教学设计，提出物理规律教学可致力于更大范围内知识框架的建立。

基于创新实验的《牛顿第一定律》教学设计

"牛顿第一定律"是牛顿三大运动定律的基石,它阐释了力与运动的关系,打破了维持千年的错误观点,由于其很好体现了物理学发展的历史性与逻辑性,因此本节内容在教学上具有重要意义,值得深入思考与设计!基于伽利略理想斜面演示仪的改进很好的呈现了摩擦力对小球运动高度的影响,有利于循序渐进的提问与思考,体现了基于教材内容的教学设计。