Question

7．小通同學(xué)在學(xué)習(xí)勢能知識時，對影響物體重力勢能大小因素作出了如下猜想：
①可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)；
②可能與物體所處的高度有關(guān)：
③可能與物體所處的地理位置有關(guān)．
小通同學(xué)在驗證猜想②是否正確時，他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓同一個小球從不同高度由靜止自由下落，記錄實驗結(jié)果如表所示．
在同一地理位置

實驗次數(shù)	小球質(zhì)量m/kg	高度h/m	橡皮泥凹陷程度
1	0.5	0.5	較淺
2	0.5	1.0	較深
3	0.5	1.5	很深

（1）判斷小球重力勢能大小的依據(jù)是：橡皮泥凹陷的程度；
（2）分析實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：物體的質(zhì)量和所處的地理位置相同時，高度越高，重力勢能越大．
（3）請你寫出驗證猜想①的實驗方案．

Answer 1

分析 （1）物體具有能量的多少可以通過其對外做功的多少來體現(xiàn)，根據(jù)這個思路可知，根據(jù)物體對橡皮泥做功的多少來反映其重力勢能的多少．
（2）橡皮泥凹陷的程度，體現(xiàn)了物體對其做功的多少．根據(jù)控制變量法的思想，可以得到物體重力勢能的多少與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）根據(jù)控制變量法，小通猜想物體的重力勢能的大小可能與①可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)②可能與物體所處的高度有關(guān)③可能與物體所處的地理位置有關(guān)，所以要對因素①進行驗證，就要控制②③兩個因素相同．

解答 解：（1）小球重力勢能的多少是通過其對橡皮泥做功的多少來體現(xiàn)的．所以可以通過橡皮泥凹陷的程度，來體現(xiàn)小球重力勢能的多少．這是一種轉(zhuǎn)換的思想．
（2）本實驗研究的物體是同一個小球，所以質(zhì)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，說明小球具有的重力勢能越大．
（3）對猜想①進行驗證，就要控制②③兩個個因素相同，實驗方案：把橡皮泥平鋪在水平面上，讓3個質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止自由下落，觀察橡皮泥的凹陷程度，在表格中記錄實驗結(jié)果．
故答案為：（1）橡皮泥凹陷的程度；
（2）物體的質(zhì)量和所處的地理位置相同時，高度越高，重力勢能越大；
（3）把橡皮泥平鋪在水平面上，讓3個質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止自由下落，觀察橡皮泥的凹陷程度，在表格中記錄實驗結(jié)果．

點評 在設(shè)計實驗和寫結(jié)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(zhuǎn)換法來分析．