Question

在综合实践活动课上，小王同学发现学校运动场上有若干大小不等的铅球，于是他联想到物理课上学到的重力势能的知识，他想利用铅球和沙坑来探究“重力势能的大小与哪些因素有关”．
（1）提出问题：重力势能的大小可能与______有关（说出一个即可）．
（2）根据所学知识，进行合理的猜想：______．
（3）实验中是利用______来判断铅球重力势能大小的，这种方法叫转换法，请你再举出一个用到这种方法的力学实验名称______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据所学知识，重力势能与物体的质量和举高的高度有关，因此，可从这两方面提出问题；
（2）针对提出的问题，做出合理的猜想，即重力势能与质量或高度的具体关系是怎样；
（3）合理利用操场上的沙坑，通过观察铅球在沙坑中砸出坑的深浅可判断重力势能的大小．同样利用转换法的例子在探究影响动能大小的因素、探究摩擦力等实验中都有使用．
解答：解：（1）重力势能的大小可能与物体的质量（或举高的高度）有关．
（2）针对问题提出的猜想：物体的质量越大，重力势能越大（物体举高的高度越高，重力势能越大）．
（3）借助操场上的沙坑，可通过比较铅球在沙坑中砸出坑的深浅来判断铅球重力势能的大小．利用转换法的力学实验如：利用小球撞击木块的距离来判断小球动能的大小；利用弹簧测力计的示数来测量摩擦力的大小等．
故答案为：（1）物体的质量．
（2）物体的质量越大，重力势能越大（物体举高的高度越高，重力势能越大）．
（3）铅球在沙坑中砸出坑的深浅．利用小球撞击木块的距离来判断小球动能的大小．
点评：此题中我们必须要熟知重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，这样在提出问题和做出猜想时才不至于盲目．转换法是物理实验中常用的方法之一，是一种将不易观察和测量的量，转换成容易观察和测量的量，来进行研究的方法．