小明同學一天上體育課打籃球時,不料籃球滾入場邊一灘積水中,小明從水中撈起籃球,然后在操場上拍了起來,細心的小明發(fā)現(xiàn),濕籃球在拍向地面上留下了印跡,而且印跡還有大有小,這時小明就有疑問:籃球撞向地面時,留下印跡的大小跟哪些因素有關?
猜想1:可能與籃球下落的高度有關.
猜想2:可能與地面的硬度有關.
你也提出另一個猜想:________.
為了驗證猜想1,小明設計方案如下:
小明找來一張大白紙,將白紙平鋪在水平地面上,然后將球________,并讓球從________高度自由落下.結果在白紙上留下印跡,由此小明看到的現(xiàn)象是________.
聰明的小明通過對現(xiàn)象的分析并結合所學的物理知識,進行了科學的解釋,請你寫出小明的解釋:________.
可能跟拍球的力的大小有關 舉高 不同 高度越高,印跡越大 在球的質(zhì)量不變時,舉得越高,其重力勢能越大,下落時轉化成的動能越大,球接觸地面時轉化成的彈性勢能越大,球的形變越明顯,印跡就越大.
分析:對于籃球撞向地面時印跡的大小跟哪些因素有關,我們還可以提出多個猜想,如球的重力大小、拍球的力量大小、球的速度、球的充氣程度等,只要切合實際,無需考慮其是否真的有關,因為猜想還有待于通過實驗去驗證;從能量轉化的角度,我們在研究時應將球舉高,并從不同高度落下,印其在白紙上留下印跡,比較印跡的大小,再結合所學知識進行分析.
解答:可供選擇的猜想有:可能跟拍球的力的大小有關、可能跟球的重力有關、可能跟球的充氣程度有關等.
實驗過程中,應將球舉高,讓球從不同的高度自由落下.這時會看到球的高度越高,在白紙上留下的印跡越大.
造成這一現(xiàn)象的原因是:在球的質(zhì)量不變的情況下,舉得越高,其重力勢能越大,在下落時轉變成的動能越大,球接觸地面時轉化成的彈性勢能越大,球的形變越明顯,印跡就越大.
故答案為:可能跟拍球的力的大小有關.舉高,不同.高度越高,印跡越大.
在球的質(zhì)量不變時,舉得越高,其重力勢能越大,下落時轉化成的動能越大,球接觸地面時轉化成的彈性勢能越大,球的形變越明顯,印跡就越大.
點評:對提出的物理問題做出猜想與假設,是我們進行探究實驗的重要環(huán)節(jié),猜想應圍繞實驗的目的,越是不能確定是否正確的猜想就越有探究的價值.
在本題的探究過程中,是通過對球下落過程中的能量轉化過程進行了實驗的探究,最終明確了舉高的高度是影響勢能大小的重要因素.