Question

在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置．为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示．

实验 次数	球离橡皮泥高度/米	凹痕深度
1	O.2	很浅
2	0.4	比较浅
3	0.6	比较深
4	0.8	很深

（1）小明同学是依据______判断重力势能的大小的，这里用到的物理方法是______（选填“类比”、“转换”或“替代”） 法．
（2）小明同学四次实验中的几个凹痕______（选填“在”或“不在”）同一位置．本实验的结论是______．
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在此实验中，是通过观察小球陷入橡皮泥中的深浅程度来反映重力势能的大小；
（2）知道重力势能与物体的质量和高度有关，所以在研究重力势能与某一个量的关系时，应采用控制变量法进行分析．
解答：解：（1）实验中是采用的转换法进行分析重力势能的大小，即观察小球陷入橡皮泥中的深浅程度反映重力势能的大小；
（2）为了便于比较几个凹痕的深浅程度，小明同学四次实验中的几个凹痕应不在同一位置；
通过表格数据可知，同一小球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，说明小球的重力势能越大；所以实验结论是：物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制小球的高度相同，让不同质量的小球下落；
故答案为：（1）小球陷入橡皮泥中的深浅程度；（2）物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；（3）小球的高度．
点评：在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析．在研究物理量的变化时常用转换法来分析．