小明學習了“重力勢能”知識后,想用身邊的器材(鉛球),來探究影響重力勢能大小的因素,其探究如下:
(1)猜想:影響重力勢能大小的因素可能有:
a.重力勢能大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān);
b.重力勢能大小可能與物體的高度有關(guān).
(2)實驗提供的實心鉛球有2kg的兩個、3kg的一個,細沙(足夠多)、刻度尺、兩個相同大紙盒,請你利用上述器材,幫他設(shè)計實驗方案、驗證猜想、完成實驗步驟:
A.將適量的沙子放進大紙盒里鋪平;
B.取質(zhì)量為______和______的鉛球,將兩球分別對準紙盒,位置提高到相同高度,然后放手,用刻度尺量出鉛球所砸沙坑的深度進行比較:
(3)通過對該實驗的探究,B步驟得到的結(jié)論是:重力勢能跟______有關(guān).
(4)本實驗中重力勢能的大小無法直接觀察,我們是通過觀察比較鉛球所砸沙坑的深度來間接比較的.下列四個研究實例中,同樣用到此研究方法的是______.
A.認識電流時,用水流進行類比;
B.根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認識磁場;
C.在學習蒸發(fā)和沸騰時,通過比較得出蒸發(fā)和沸騰的異同點;
D.牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)分析推理而得出的.
解:Ⅰ.要探究重力勢能和質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)該選用質(zhì)量不同的兩個鉛球,從相同的高度下落,比較鉛球所砸沙坑的深度,得出正確的結(jié)論;
故答案為:(2)2kg;3kg;(3)質(zhì)量.
Ⅱ.A、認識電流時,用水流進行類比,采用的是類比法;
B、根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認識磁場,采用的是轉(zhuǎn)換法;
C、在學習蒸發(fā)和沸騰時,通過比較得出蒸發(fā)和沸騰的異同點,采用的是比較法;
D、牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)分析推理而得出的,采用的是實驗加推理的方法.
故答案為:B.
分析:(1)影響重力勢能大小的因素是質(zhì)量和被舉高度,在探究重力勢能和其中一個因素的關(guān)系時,要采用控制變量法控制另外一個因素不變.
(2)通過觀察小桌陷入沙中的深淺來判斷物體重力勢能的大;該實驗方法是采用的轉(zhuǎn)換法,分析得出四個研究實例的研究方法即可知道用到此研究方法的實例.
點評:(1)用控制變量法研究重力勢能的影響因素;
(2)用所砸沙坑的深淺來反映重力勢能的大小,這種方法是轉(zhuǎn)換法.