判斷物體是否具有重力勢能的方法 | 看此物體相對某一個平面是否被舉高,即相對此平面有沒有一定的高度。若有高度,則物體具有重力勢能 |
實例 | 被舉高的重錘、吊在天花板上的吊燈、山上的石塊 |
比較大小的方法 | 首先要確定這兩個因素中哪一個是不變的.然后根據(jù)另一個因素的變化情況來判斷比較 |
說明:物體所處的高度具有相對性,所以物體重力勢能的大小也具有相對性。例如,放在桌面上的鐵塊,相對于地面來說有一定的高度,所以鐵塊具有一定的重力勢能;若相對于桌面來說其高度為零,則鐵塊的重力勢能就為零。在不特別指出參照物的情況下,一般以地面為參照物。 |
彈性勢能的影響因素:
判斷物體是否具有彈性勢能的方法 | 看此物體是否發(fā)生了彈性形變,物體有彈性無形變或有形變無彈性都沒有彈性勢能,必須既有彈性又有形變 |
實例 | 拉伸的彈簧、被拉彎的弓、壓彎的樹枝 |
比較大小的方法 | 同一物體形變量變大,彈性勢能變大,不同物體還要看彈性的大小 |
動能、勢能的大小變化及判斷:
比較動能、勢能的大小和判斷它們大小的變化,關(guān)鍵是全面考慮決定它們大小的兩個因素,不能只注意一個因素,忽視另一個因素。
例1:2010年4月14日,青海玉樹發(fā)生強烈地震。地震后運送救災(zāi)物資的飛機對災(zāi)區(qū)投放物品,物品在空中勻速下落的過程中,其動能和重力勢能的變化是 ( )
A.動能增加,重力勢能增加
B.動能減少,重力勢能減少
C.動能不變,重力勢能減少
D.動能小變,重力勢能增加
解析:救災(zāi)物品在勻速下落的過程中,其速度不變,高度逐漸減小,所以其動能不變,重力勢能減小,選C。
答案:C
例2:如圖所示,雜技表演者在離板后的上升過程中,她的( )
A.重力勢能增加,動能減少
B.重力勢能增加,動能增加
C.重力勢能減少,動能減少
D.重力勢能減少,動能增加
解析:雜技表演者在離板后的上升過程中,其高度增大,重力勢能增加。但隨高度的增大其速度不斷減小,則動能減少。
答案:A
控制變量法研究影響重力勢能大小的因素:
重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。要用“控制變量法思想”進行探究。研究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系時,保持高度不變;研究重力勢能大小與高度的關(guān)系時,保持物體質(zhì)量不變。
例:在綜合實踐活動課上,王明同學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)校運動場地上有若干大小不等的鉛球,如圖所示,于是他想利用這些器材親身體驗一下“重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)”。
(1)請你幫他設(shè)計應(yīng)如何去做。
(2)說明該實踐中怎樣判斷物體重力勢能的大小。
解析:重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān),分析時要審明題意,運用控制變量法進行設(shè)計。
答案:(1)將質(zhì)量不同的鉛球從同一高度釋放,落至地面(沙坑)。將同一鉛球從不同高度釋放,落至地面(沙坑)。
(2)根據(jù)鉛球?qū)Φ孛娴淖饔眯Ч?或引起地面形變的大小、砸出坑的深淺),作用效果越明顯 (或引起地面形變越大、砸出的坑越深)物體的重力勢能越大,反之,重力勢能越小。
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重力勢能的影響因素:
質(zhì)量、被舉的高度。物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能就越大;
彈性勢能的影響因素:
彈性形變。同一物體的彈性形變程度越大,它具有的彈性勢能就越大。
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