简介

这个活动的目的是让学生认识到重力做的功是理解重力势能的另一种方法。学生们开发了一个模型,根据系统的位置来预测系统中存在的能量。

物理课本经常把地球包括在系统的定义中,却没有解释这是他们在做什么。在这个活动中,我们将系统定义为一个受重力(和其他外力)作用的物体。本活动将为学生提供使用重力势能方程的背景知识,并使他们认识到系统定义的重要性。

学生面临的挑战是认识到重力可以对物体做功,从而转化为动能(或其他形式的)能量。最终的目标是让学生开发一个数学模型,可以预测重力作用在物体上,通过一定范围的垂直位移所产生的能量变化。

在查询过程中,学生可以使用一个运动检测器,一个运动编码器,或Go直接传感器车来收集一个物体通过垂直距离移动的数据。所获得的动能应与物体高度的变化相比较。

我们建议进行后续讨论,以帮助学生建立他们对势能的早期理解与本次活动之间的背景。重点包括系统定义的重要性,重力势能之间的关系,以及作用于物体的重力的概念。

讨论这个系统涉及到距离地球表面很远的距离时会发生什么,以及解决万有引力所做的功所需要的额外复杂性可能是有趣的(但完全没有必要)。

目标

  • 设计并执行调查。
  • 从证据中得出结论。
  • 确定对系统做的功等于动能的变化量。