Question

在學習重力勢能知識時，小明同學猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個因素有關：

實驗次數	球離橡皮泥高度/米	凹痕程度
1	0.5	很淺
2	1.0	比較淺
3	2.0	比較深
4	4.0	很深

①物體高度，②物體質量大小，③物體所處地理位置．為了證明自己的猜想，首先決定對因素①進行驗證．他把橡皮泥平鋪在在水平面上，讓1個小球從不同高度自由下落，記錄結果如表所示．
（1）該同學判斷重力勢能大小的依據

橡皮泥凹痕的程度

；
（2）本實驗的結論是

質量相同，高度越高，重力勢能越大

；
（3）若想對因素②進行驗證，你認為實驗中應控制相等的變量是

物體所處的高度和地理位置

．

Answer 1

分析：（1）橡皮泥凹陷的程度，體現了小球對其做功的多少．凹痕程度越深反映了小球具有的重力勢能越大．這用到了轉換法．
（2）在寫結論及設計實驗時，我們要用控制變量法來考慮，注意認清控制相等的量和變量．

解答：解：（1）通過分析數據記錄表格可以知道，該同學通過比較橡皮泥凹痕的程度來比較重力勢能的大小的．凹痕程度越深說明小球對橡皮泥做的功越多，它原來具有的重力勢能越大．
（2）本實驗研究的物體是同一個小球，所以質量相同，但小球下落的高度越高，橡皮泥被砸的凹痕越深，說明小球具有的重力勢能越大．
（3）根據控制變量法，小明猜想物體的重力勢能的大小可能與①物體高度，②物體質量大小，③物體所處地理位置，三個因素有關，所以要對因素②進行驗證，就要控制①③兩個個因素相同．
故答案為：
（1）橡皮泥凹痕的程度；
（2）質量相同，高度越高，重力勢能越大；
（3）物體所處的高度和地理位置．

點評：在設計實驗和寫結論時常用控制變量法來分析．在研究物理量的變化時常用轉換法來分析．