Page 159 - 这样学高中物理更有益——力学部分

第六章 机械能守恒定律

4. 小水滴赛跑。
为小水滴举办一次赛跑运动会，一定非常有趣。
器材： 有颜色塑料布、几本大小不同的书、盘子、
水杯、清水。

操作：找一条塑料布，作为小水滴比赛的跑道。
塑料布最好是有颜色的，这样小水滴在上面跑起来，
我们可以看得更清楚一些（需要完全光滑、没有高
低不平或皱纹的塑料布）。找几本大小不同的书，按由高至低的顺序摆好，然后

把塑料布按图上的样子铺好。这样一条供小水滴赛跑的“盘山跑道”就做好了。
别忘了在跑道的“终点”处放上一个盘子接住小水滴，省得弄得桌上湿漉漉的。
先试着往“盘山跑道”的最高处——起点滴一滴水，你可以看到这滴小水滴
从第一个斜坡上滚下来，借助惯性很快爬上了第二个坡顶，紧接着又加速从第二

个斜坡滑了下去……就这样，它在这条“盘山跑道”上滚上滚下，一直冲向“终点”。
说明：小水滴与塑料布间摩擦力很小，从高处滚下，重力做正功，重力势能
减小，动能增加。由于书的排列是逐渐降低，重力势能变化量总为正值，小水滴
就能不断地冲过一个个“小山包”，最后冲向终点。

4. 探究重力势能的大小与哪些因素有关？
类型一：
器材：三个铁球（其中有两个质量相同）、两块相同的木块、木板、斜面轨
道（可用适当宽度的铝合金槽替代）。

操作：斜面轨道末端与水平面相切，将两相同的
铁球从不同高度自由释放，记录水平面上的木块移动
的距离；再将两个质量不同的铁球从相同高度释放，
记录水平面上的木块移动的距离；比较木块滑行的距离。

说明：通过控制变量法探究重力势能与相对高度和质量的关系。质量相同的
铁球从较高位置下落使木块滑行的距离较远，较高位置下落的铁球做功能力较强，
表明重力势能与物体的高度有关；质量不同的铁球从相同高度下落，质量较大的
铁球使木块滑行较远，表明重力势能与物体的质量有关。

类型二：
器材：50kg、100g 砝码、沙子盆、细沙、支架。

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