Question

33、理想實驗是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量可靠的事實為基礎(chǔ)，以真實的實驗為原型，通過合理的推理得出物理規(guī)律．理想實驗?zāi)苌羁痰亟沂疚锢硪?guī)律的本質(zhì)．
牛頓曾研究過這樣一個問題：他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會偏離 擲出方向落回地面，于是牛頓提出了一個“大炮”的設(shè)想，右圖是他畫的“大炮”草圖──在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠(yuǎn)．他推想：當(dāng)射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢？牛頓通過科學(xué)的推理得出了一個重要的結(jié)論．這就是著名的“牛頓大炮”的故事，故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法．
（l）研究中牛頓基于的可靠事實是

人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面

．
（2）根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖，推測牛頓當(dāng)年的重要結(jié)論是：

當(dāng)拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉(zhuǎn)，作圓周運動

．如今，牛頓當(dāng)年的推測已變成了現(xiàn)實，人們應(yīng)用他的推論，利用現(xiàn)代科技制成了

人造衛(wèi)星

．
（3）想想看，初中物理學(xué)習(xí)中，你在研究什么問題時用到過理想實驗的方法？請舉一例并說明你的研究過程．

Answer 1

分析：理想實驗法（又稱想象創(chuàng)新法，思想實驗法）是在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法．但得出的規(guī)律卻又不能用實驗直接驗證，是科學(xué)家們?yōu)榱私鉀Q科學(xué)理論中的某些難題，以原有的理論知識作為思想實驗的“材料”，提出解決這些難題的設(shè)想作為理想實驗的目標(biāo)，并在想象中給出這些實驗“材料”產(chǎn)生“相互作用”所需要的條件，然后，按照嚴(yán)格的邏輯思維操作方法去“處理”這些思想實驗的“材料”，從而得出一系列反映客觀物質(zhì)規(guī)律的新原理，新定律，使科學(xué)難題得到解決，推動科學(xué)的發(fā)展．

解答：解：（1）牛頓善于觀察生活，從生活中的事件進行聯(lián)想分析，研究中他基于的可靠事實是：
人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面．
（2）由牛頓的“大炮”的設(shè)想，畫的“大炮”草圖──在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠(yuǎn)．
牛頓當(dāng)時的結(jié)論是：當(dāng)拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉(zhuǎn)，作圓周運動；
我們現(xiàn)在的人造衛(wèi)星就是此原理的應(yīng)用．
（3）答：研究牛頓第一定律時用到了理想實驗的方法；
讓滑塊從同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上，發(fā)現(xiàn)水平木板越光滑，滑塊畫得越遠(yuǎn)，在這一可靠的事實基礎(chǔ)上，推理出假如木板絕對光滑，滑塊將做勻速直線運動．

點評：此題結(jié)合牛頓定律考查對理想實驗法的理解與掌握，會進行分析解答實驗結(jié)論．