‘壹’ 你还可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关
首先你要明白,重力势能是不能显示出来的,也不可测得,他是一个相对的能量,必须有一个基准面
那么我们所能直观感觉到的只能是机械能,也就是说要把机械能转变成势能之后被我们感觉到
这么理解后就好解决了
只要你把一个东西放的高,那么其转变来的机械能就大,例子太多了
‘贰’ 你可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关(不用课本上的将小桌放在细沙上的那个实验)
控制变量法 同一物体从不同高度落入水中
‘叁’ 请设计一个实验验证重力势能是否与物体的质量和被举高的高度有关.(1)实验器材:(2)实验步骤:(3)
(1)实验器材:三个小铁球,其中甲、乙两球质量相等,丙球质量最大,一堆细沙; (2)实验步骤: ①取甲、乙两球,让甲、乙两球同时从不同高度落向沙面; ②取甲(乙)、丙两球,让两球从相同高度落向沙面; (3)实验结论: ①若位置高的球下落后下陷的程度深,则重力势能与高度有关; ②若丙球下落后下陷的程度深,则重力势能与质量有关. |
‘肆’ 重力势能与高度有关,怎样确定物体所处的高度
(1)因为需要反映重力势能的大小装置,根据物体所砸沙坑的深浅来反映重力势能,所以需要的器材:细沙(足够多).(2)因为物体下落砸沙坑时,砸的沙坑越深,重力势能越大,所以用所砸沙坑的深浅反映重力势能的大小.(3)在探究重力势能和下落高度的关系时,根据控制变量法,要控制物体的质量不变,改变物体所处的高度,但为了体现高度的变化最好是高度的变化大,且成倍数的改变;故相对来说,乙方案最好.(4)因为影响重力势能大小的因素是质量和被举高度,根据控制变量法在得出的结论时必须先强调条件,所以某实验小组得到的探究结论不够完整,应先说明这个结论成立的条件,即:在物体的重力相同的条件下,物体所处的高度越高,重力势能越大.故答案为:(1)细沙(足够多);(2)用所砸沙坑的深浅反映重力势能的大小;(3)乙方案的数据高度的变化大,且成倍数的改变高度;(4)应说明这个结论成立的条件.
‘伍’ 设计实验证明重力势能与高度的关系
一个玻璃缸里面放沙子,在里面放一个小桌子,用同一个砝码放在不同高度向下落,把桌子砸的越深重力势能越大,初中物理课本有这个实验
‘陆’ 怎样设置一个实验来检验物体的重力势能
启导互动、主体探究 通过前面对功和能关系的学习,我们知道了怎样判断一个物体具有能量,即:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量;而且对外做功越多,这个物体具有能量就越多。(引导学生进行如下探究) 1.重力势能的概念 播放视频:物体被举高后落下砸在沙坑中的桌子上面,观察桌子陷入沙坑的深度。 视频1:同一物体从不同高度下落打在沙坑中的桌子上面; 视频2:不同质量的物体从同一高度下落打在沙坑中的桌子上面。 定义:初中我们学了这种物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。那么重力势能与什么因素有关呢? 提出问题一:重力势能的大小与什么因素有关呢? 建立假设:让学生们自己先去猜想一下,建立假设。 检验假设:设计实验,检验假设:运用控制变量法。 实验1:用同体积的铁球和橡胶球从相同高度落下,看打穿纸片的张数多少情况。 现象:铁球质量大,打穿纸片的张数多。 结论:相同高度时,质量大的小球具有的重力势能大。 实验2:用同一小球(铁球或橡胶球)从不同高度落下,看打穿纸片的张数多少情况。 现象:小球高度越大,看打穿纸片的张数越多。 结论:相同质量时,高度越大,小球具有的重力势能越大。 归纳总结:重力势能跟物体的质量和高度都有关系;物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。 现在我们知道了重力势能与物体的质量和高度有关,那么到底该怎样的定量计算它呢? 提出问题二:那么怎样定量计算重力势能的大小呢? 例题讲解与讨论: [例题1]:如图1所示,把一个质量为m的小球举高到A点,然后自静止释放下落到桌面B点的过程中,重力做了多少功?重力势能是否变化了? (让学生自己推导:WG=mgh=mgh1-mgh2) 由上面式子可以看出,式子右边正好是某个物理量的变化值,在物理学中,我们用“mgh”表示重力势能。 归纳总结:重力势能的定义式:EP=mgh (讲授法)重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳(J)。 我们推导重力势能是利用重力功得出的,那么重力做功与重力势能有什么关系呢? 2.重力做功与重力势能变化的关系 [例题2]:在例1中,若取地面为参考平面,那么小球在从A点到B点的过程中,重力势能变化量是多少?重力又做了多少功?反之,从B点到A点的过程呢? (师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关,两者关系如下:) 归纳总结: (1)重力做的功等于重力势能变化量的相反值;表达式为:WG=-ΔEP (2)当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少;减少的重力势能等于重力所做的功。 (3)当物体由低处运动到高处时,重力做负功(即:物体克服重力做功),重力势能增加;增加的重力势能等于克服重力所做的功