内容正文:
专题五 情景图片
题型七:新题型
(
例28.
(
★★★
)
牛顿曾研究过这样一个问题:他发现
人水平掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,且掷出速度越大,落地点就越远
(
划线
语句
A
)。于是提出了一个
“
大炮
”
的设想,如图是他画的
“
大炮
”
草图
——
在地球的一座高山上架起一只水平大炮,
以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远
(
划线
语句B)。
他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?
牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的
“
牛顿大炮
”
的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。
(1)
研究中牛顿基于的可靠事实是文中划线语句
(选填
“
A
”
或
“
B
”
)。
(2)
根据以上资料和牛顿的
“
大炮
”
草图,推测牛顿当年的重要结论是
。
如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了人造地球卫星等。
)
【考点】力与运动的关系
【解析】力的作用效果是改变物体的形状或改变物体的运动状态;运动方向的改变表明物体的运动状态改变。但是对相同的力去改变同一物体运动方向时,运动速度越大,物体的运动方向越不易改变,即物体的运动方向改变较小。
牛顿发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,我们知道这是重力作用的效果,是石头的重力去改变石头运动方向,他从石头落回地面的距离不同,分析预测用相同的力去改变同一物体运动方向时,运动速度越大,物体的运动方向越不易改变,即物体的运动方向改变较小,会落回离掷出点更远的地方。所以牛顿设想:在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论:抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,做圆周运动;现在随着现代科技的发展,人们应用他的推论,制成了人造地球卫星。
【答案】(1)A(2)当水平速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来
【教学建议】本题要求我们观察自然现象时,注意物体的物理变化规律,并会合理的设想和大胆的预测。理想实验法(又称想象创新法,思想实验法)是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证,是科学家们为了解决科学理论中的某些难题,以原有的理论知识作为思想实验的“材料”,提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标,并在想象中给出这些实验“材料”产生“相互作用”所需要的条件,然后,按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”,从而得出一系列反映客观物质规律的新原理,新定律,使科学难题得到解决,推动科学的发展。希望每个学生都有一个善于思考的心。
(
例29.
(
★★★
)
2009年7月22日9
∶
40
时
左右,许多人有幸观看到百年难遇的天文奇观——日全食现象。部分航模爱好者利用此难得的机会,进行了一项“日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响”的科学探究 (伞降火箭模型发射上升到约100
米
高空后,降落伞会自动打开带着箭体返回地面,从发射到落地时间为留空时间)。
他们选择了一些完全相同的伞降火箭模型,使用同种规格的发动机(充填有等量火药)和降落伞,并选择日全食前、日全食时、日全食后三个时间段,在某大学的操场上分别进行三次发射,每次同时发射5枚伞降火箭模型。得到的实验数据记录在下表中,请回答下列问题
:
留空时间(秒)
发射时间
1号
2号
3号
4号
5号
留空时间平均值(秒)
8:00
131
125
100
116
123
119
9:40
67
72
62
69
80
70
11:20
124
127
118
107
134
122
(1)
实验中每次同时发射5枚伞降火箭模型的目的是:为了计算伞降火箭模型留空时间的平均值,
;
(2)
选择日全食前、日全食时、日全食后三次发射的目的是:
;
(3)
分析表格中记录的数据,得出的初步结论是:
。
)
【考点】新颖情景分析题
【解析】(1)为了计算伞降火箭模型留空时间的平均值是为了减小实验误差;(2)为了比较日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响;应选择发射时间是:日全食前、日全食时、日全食后三次;所以选择日全食前、日全食时、日全食后三次发射,这样得到伞降火箭模型在未发生日全食时和发生日全食时的留空时间(3)比较表格中数据可