某同學想用身邊的器材(鉛球)來探究影響重力勢能大小的因素,其探究程序如下:
(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
B、重力勢能大小可能與物體的高度有關
(2)提供的器材是:實心鉛球2kg規(guī)格2個,3kg規(guī)格一個,細沙(足夠多)、刻度尺、兩個相同大紙盒.請你利用上述器材,幫他設計實驗方案、驗證猜想并完成以下實驗步驟:
A、將適量的沙子放進大紙盒里并攤平;
B、取質(zhì)量為______、______的鉛球各一個,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;
C、取質(zhì)量為______、______的鉛球各一個,將兩球分別對準紙盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出鉛球所砸沙坑的深度進行比較;
(3)通過對步驟B的分析得到的結論是:重力勢能跟______有關;對步驟C的分析得到的結論是:重力勢能跟______有關.
【答案】分析:在探究影響重力勢能大小的因素時,猜想影響重力勢能大小的因素可能有:重力勢能大小可能與物體的質(zhì)量有關、可能與物體的高度有關,這時就必須采用控制變量法來研究,然后看鉛球在細沙中陷入的深度,就可以知道重力勢能的大小,這是一種轉(zhuǎn)化的思想.
解答:解:在探究重力勢能大小可能與物體的質(zhì)量有關時,要選擇不同質(zhì)量的鉛球,將鉛球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得出,質(zhì)量越大,陷入的深度越深,所以重力勢能跟質(zhì)量有關;
在探究重力勢能大小可能與物體的高度有關時,要選擇相同質(zhì)量的鉛球,將鉛球提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出鉛球所砸沙坑的深度進行比較得出,高度越高,陷入的深度越深,所以重力勢能與高度有關;
故答案為:(2)B、2kg,3kg;
C、2kg,2kg;
(3)質(zhì)量,高度.
點評:對于重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定,物體質(zhì)量越大、位置越高、物體具有的重力勢能就越大.