2.影响动能大小的因素
这是一个需要用实验来探究的问题,在设计实验之前,我想让你先来猜想一下:动能的大小可能与什么因素有关?
你的第一个猜想一定是动能大小与运动速度有关吧!除此之外,你还有其他的猜想吗?同样速度行驶的货车和出租车,假设撞在电线杆上,货车将其撞弯的程度要比出租车严重,看来质量的大小与动能大小似乎也有关系.它们的具体关系是什么,我们用实验来探究吧.
如图14-1所示,铁球A从斜面上滚下,碰到木块B时,会将B撞出一段距离.在同样的斜面上滑下,并使木块在同样的平面上滑动,这样,我们就可以通过木块B移动的距离远近,来判断铁球A的动能大小,很显然,木块B滑出得越远,铁球A的动能就越大.
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图14-1
以上就是我们进行探究实验的原理.所用的器材,还应再加一个铁球C,A与C的质量不同,mA>mC.准备好器材后,我们就可以开始实验了.
在进行实验时,你注意一定要使用“控制变量法”.因为我们想研究的是运动速度、质量分别与动能的关系,所以应先将不参与研究的变量稳定才行.
当铁球A在斜面上的位置越高时,它滑下后运动速度就越大,这样我们将铁球A放在斜面不同的高度,就可以获得不同的运动速度.但做实验时,用同一个铁球才行,因为这样能保证运动物体的质量不变.把铁球A放在斜面不同高度上,将其位置每次都上升一段高度,然后观察木块B被撞远的距离,比较每次木块B移动的距离,把结果填入下列表格1中.
表格1
表格2
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铁块A将B撞远的距离(m) |
铁块C将B撞远的距离(m) |
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高度相同时(h1) |
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高度相同时(h2) |
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然后,我们应将运动速度稳定下来,研究质量和动能的关系.用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下,但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同,观察铁球A和铁球C将B撞远的距离,将结果记录在上面的表格2中.
通过实验我们可以得到如下结论:在质量相同时,物体的运动速度越大,它的动能越大.在物体运动速度相同时,质量越大,它的动能就越大.
你也能得到这样的结论吗?