Question

22、如圖所示，學(xué)下小組的同學(xué)在探究“物體的重力勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)方案：三個(gè)相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示．取三個(gè)鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示．
（1）在此實(shí)驗(yàn)中，我們可以通過(guò)觀察

木樁陷入沙的深度

來(lái)比較鐵塊重力勢(shì)能的大小．
（2）若h_A=h_B＞h_C，m_A＜m_B=m_C，如圖乙所示：
比較A、B情況，說(shuō)明

物體所處的高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大

．
比較B、C情況，說(shuō)明

物體的質(zhì)量相同時(shí)，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大

．
（3）實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢(shì)能的大小跟物體的

高度

和

質(zhì)量

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）本題是把鐵塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成木樁陷進(jìn)沙坑的深度來(lái)比較各鐵塊重力勢(shì)能的大小的，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）①比較A、B找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進(jìn)沙坑的深度比較重力勢(shì)能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
②比較B、C找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進(jìn)沙坑的深度比較重力勢(shì)能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）綜合（2）中的兩條實(shí)驗(yàn)結(jié)論，總結(jié)出與重力勢(shì)能相關(guān)的因素．

解答：解：（1）鐵塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木樁的動(dòng)能，鐵塊的重力勢(shì)能就越大，說(shuō)明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深；
（2）①比較A、B，鐵塊所處的高度相同，B鐵塊質(zhì)量大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結(jié)論是：物體所處的高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大；
②比較B、C，鐵塊質(zhì)量相同，B鐵塊所處的高度大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結(jié)論是：物體的質(zhì)量相同時(shí)，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大．
（3）綜合以上兩點(diǎn)，可得出的結(jié)論是：物體的重力勢(shì)能的大小跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．
故答案為：（1）木樁陷入沙的深度；
（2）①物體的質(zhì)量相同時(shí)，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大；
②物體所處的高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大．
（3）高度、質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：（1）用控制變量法研究重力勢(shì)能大小的影響因素，用轉(zhuǎn)換法表示重力勢(shì)能的大小；
（2）控制變量法實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般形式是：在（　　）相同（或一定）時(shí)，（　　）越（　　），（　　）越（　　）；也可以寫(xiě)成：在（　　）相同（或一定）時(shí)，（　　）與（　　）成（　　）比．