Question

7．小通同学在学习势能知识时，对影响物体重力势能大小因素作出了如下猜想：
①可能与物体的质量大小有关；
②可能与物体所处的高度有关：
③可能与物体所处的地理位置有关．
小通同学在验证猜想②是否正确时，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个小球从不同高度由静止自由下落，记录实验结果如表所示．
在同一地理位置

实验次数	小球质量m/kg	高度h/m	橡皮泥凹陷程度
1	0.5	0.5	较浅
2	0.5	1.0	较深
3	0.5	1.5	很深

（1）判断小球重力势能大小的依据是：橡皮泥凹陷的程度；
（2）分析实验数据可得出的结论是：物体的质量和所处的地理位置相同时，高度越高，重力势能越大．
（3）请你写出验证猜想①的实验方案．

Answer 1

分析 （1）物体具有能量的多少可以通过其对外做功的多少来体现，根据这个思路可知，根据物体对橡皮泥做功的多少来反映其重力势能的多少．
（2）橡皮泥凹陷的程度，体现了物体对其做功的多少．根据控制变量法的思想，可以得到物体重力势能的多少与质量的关系．
（3）根据控制变量法，小通猜想物体的重力势能的大小可能与①可能与物体的质量大小有关②可能与物体所处的高度有关③可能与物体所处的地理位置有关，所以要对因素①进行验证，就要控制②③两个因素相同．

解答 解：（1）小球重力势能的多少是通过其对橡皮泥做功的多少来体现的．所以可以通过橡皮泥凹陷的程度，来体现小球重力势能的多少．这是一种转换的思想．
（2）本实验研究的物体是同一个小球，所以质量相同，但小球下落的高度越高，橡皮泥被砸的凹陷的程度越大，说明小球具有的重力势能越大．
（3）对猜想①进行验证，就要控制②③两个个因素相同，实验方案：把橡皮泥平铺在水平面上，让3个质量不同的小球从同一高度由静止自由下落，观察橡皮泥的凹陷程度，在表格中记录实验结果．
故答案为：（1）橡皮泥凹陷的程度；
（2）物体的质量和所处的地理位置相同时，高度越高，重力势能越大；
（3）把橡皮泥平铺在水平面上，让3个质量不同的小球从同一高度由静止自由下落，观察橡皮泥的凹陷程度，在表格中记录实验结果．

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．