探究影响重力势能大小的因素
初中物理 · 力学 · 仿真实验
🎯 实验目的
通过控制变量法，探究铁块重力势能的大小与质量、高度的关系。
📐 实验原理与结论
- 重力势能公式：Ep = mgh
- 质量相同时，高度越 大，重力势能越 大
- 高度相同时，质量越 大，重力势能越 大
- 小桌陷入沙中的深度越深，说明铁块对小桌做的功越多，重力势能越大（转换法）
🔬 控制变量法
| 探究的问题 | 保持不变 | 改变 |
|---|
| Ep 与高度的关系 | 质量 m | 高度 h |
| Ep 与质量的关系 | 高度 h | 质量 m |
🕹️ 操作说明
- 拖动「铁块质量」滑块，改变铁块质量（100 ~ 500 g）
- 拖动「释放高度」滑块，改变释放高度（10 ~ 40 cm）
- 点击「▶ 释放铁块」，铁块落下砸在小桌上，使桌腿陷入沙中
- 观察陷入沙中的深度，深度越大，说明重力势能越大
- 点击「↺ 重置实验」可让铁块回到初始位置
💡 观察要点
先保持质量不变，把高度依次调高，观察陷入深度如何变化；再保持高度不变，改变质量，对比两种因素对重力势能的影响。想一想：为什么质量或高度增大，陷入深度都会变大？