核心概念
能量
重力
物理学
体育
引言
打篮球可能是一项艰苦的工作。球员不仅要在球场上跑动，仅仅是运球也需要付出相当大的努力。你有没有想过这是为什么？这个挑战与篮球的弹跳方式有关。当球撞击地面时，它的弹跳实际上会通过转移部分能量——转化为另一种形式——而失去动量。这意味着，为了保持球弹跳到相同的高度，球员必须在每次弹跳时不断地向球注入能量。在这个活动中，你将探索篮球在不同表面上的弹跳高度与它被释放的高度相比如何。哪种表面能让篮球弹跳最高？拿起一个篮球，试试这个活动来找出答案！
背景
打篮球可以是一项很棒的锻炼，而锻炼的一部分来自仅仅运球。这是为什么呢？当篮球撞击地面（以及它在空中飞行时），它实际上会将部分能量转化为另一种形式。如果球员没有将足够的能量放回球中，他们将无法有效地运球。
当篮球弹跳时，它有两种不同类型的能量：动能和势能。动能是物体由于其运动而具有的能量。势能是储存在物体中的能量——其运动的潜力——例如由于其离地面的高度。例如，当您将篮球保持在腰部高度时，它具有一定的势能。如果释放篮球，重力会将其向下拉，并且随着球的下落，其势能会转化为动能。当篮球撞击球场地板时，一部分动能会转化为声音或热量，一部分会短暂地改变球的形状（稍微压扁它），一部分会被地板表面吸收。
材料
至少两种不同的表面用于弹跳篮球，其中至少有一种硬表面和一种软表面（例如，您可以使用地毯、混凝土、草地、油毡和篮球场。表面需要平坦且靠近墙壁或其他大型垂直表面。）
卷尺或码尺
美纹纸胶带或遮蔽胶带
篮球
一位助手
摄像机和一台计算机或一个大型屏幕，用于观看您录制的视频（可选）
准备工作
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准备好您要测试的地板类型旁边的墙壁或其他垂直表面，以便您可以估计篮球的弹跳高度。为此，请使用卷尺或码尺以及美纹纸或遮蔽胶带，从墙壁与地板的交汇处开始，每隔八英寸标记一个点，一直到墙壁上 40 英寸的高度。您应该在每面墙上得到五个胶带标记。
如果您使用摄像机，请让您的志愿者设置好摄像机，以便所有标记的墙壁测量值以及地板都在视野范围内。当您准备好在某个表面上测试篮球时，请让您的志愿者启动摄像机。
如果您不使用摄像机，请让您的志愿者做好准备，在您释放篮球时观察篮球在第一次撞击地面后的大致弹跳高度。
步骤
握住篮球，使其底部与您制作的最高胶带标记的上边缘对齐。
释放球。（不要向下推。）
让篮球弹回并第二次撞击地面，然后在您用手接住它之前（如果您正在录像，则停止录像）。您的志愿者说篮球第一次撞击地面后弹跳了多高？
重复此操作，在同一表面上释放篮球多次，以便您清楚地了解从某个高度释放时篮球的弹跳高度。
对您要测试的其他表面重复整个过程。与其他表面相比，篮球在另一个表面上弹跳了多高？你认为这是为什么？
提示： 如果您要测试温度差异很大的表面（例如寒冷天气下的室外混凝土），您需要快速进行测试，以使球的温度不会变化太大。球的温度变化也会影响其弹跳方式。
如果您录制了篮球弹跳的视频，请观看您的视频，以更仔细地估计篮球在不同表面上的弹跳高度。
附加： 尝试量化您在此活动中获得的结果。为此，您需要录制您的弹跳试验视频，并在大屏幕上仔细观看视频，以确定篮球释放前的确切高度及其第一次弹跳的最高点。您甚至可以绘制结果图表。篮球在每种不同表面上的弹跳高度到底是多少？
附加： 当篮球弹跳时，它会通过将其转化为其他形式而损失动能。但是，一个篮球在失去所有动能并停止弹跳之前可以弹跳多少次？如果您改变一些因素，例如篮球弹跳的表面类型或释放高度，这会发生什么变化？设计一个实验来研究篮球可以弹跳多少次以及各种因素如何影响这个数字，然后尝试一下！
[中断]
观察和结果
篮球在较硬的表面上弹跳是否比在较软的表面上高得多？
可能影响篮球与地面碰撞的一个因素是球碰撞的表面类型。当篮球从某个表面弹起时，其部分能量会被该表面吸收。有些表面比其他表面吸收更多的能量。（吸收多少能量决定了球员必须向球中投入多少能量才能使其保持弹跳。）硬表面（如混凝土）与软表面（如铺有地毯的地板）相比吸收的能量更少。表面吸收的能量越多，球中剩余的弹跳能量就越少。这就是为什么您应该看到，当您在相对较硬的表面上弹跳篮球时，它会弹跳得更高（它损失的能量更少），而当它在较软的表面上弹跳时（它损失的能量更多），它会弹跳得较低。例如，根据篮球和表面的类型，您可能会看到球在地毯上弹跳约 15 英寸高，在混凝土上弹跳约 25 英寸高。
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