Question

背景知識：觀察月球的照片，月面上最明顯的特征是有許多環形山（如圖所示）．環形山（crater），希臘文的意思是“碗”，通常指碗狀凹坑結構，所以環形山也叫做“月坑”．其中大的直徑可超過lOOkm，小的不過是些凹坑，月坑是如何形成的呢？天文學家告訴我們，受月球的吸引，流星在太空中運行時會靠近月球，到一定距離時會與月球發生碰撞，從而形成坑洞．你能對有關月亮坑洞的問題進行探究嗎？
想想看，有哪些因素（變量）可能會影響坑的尺寸？
現在一個物理興趣小組的同學進行月坑探究的模擬實驗：如下左圖所示，找一只鋁制的盤子，里面鋪上面粉，幾只不同形狀和質量的玻璃球．每次使一只玻璃球在盤子的上方某一高度豎直下落，再嘗試使玻璃球在不同高度下落，觀察現象．如果你的猜想是“玻璃球質量越大，坑就越深”，那么，在實驗中需要測量的物理量是

玻璃球的質量

、

下落高度

、

坑的深度

．

記錄兩個相關物理量之間發生的對應關系，總可以在直角坐標系里描出一條圖線，可以直觀地看出這兩個物理量之間的關系及變化趨勢．
如圖是根據“月亮坑”實驗的實驗數據所繪成的曲線圖．

觀察如圖，你能得出的結論是：

高度相同的情況下，質量越大，坑越深；質量相同的情況下，高度越高，坑越深

．

Answer 1

分析：根據題干知識進行分析，針對題干的猜想是“探究坑的深度與質量的關系”，應測出不同質量的玻璃球在相同的下落高度時，坑的深度．根據月亮坑實驗的曲線圖分別分析同一個球在不同高度下落時坑的深度，和不同質量的玻璃球在相同的高度下落時坑的深度，便可得出結論．

解答：解：為驗證猜想，（玻璃球質量越大，坑就越深）要控制下落的高度不變，改變下落的玻璃球的質量，來觀察坑的深度；
所以應測量的物理量為：玻璃球的質量、下落高度、坑的深度．
根據月亮坑實驗的曲線圖可以看出，橫坐標相同時即當下落高度相同時，質量不同的玻璃球，質量越大，坑越深；選取任一個玻璃球進行分析，同一個玻璃球質量相同，隨著下落高度的增加，坑的深度也在增加．所以結論為：高度相同的情況下，質量越大，坑越深；質量相同的情況下，高度越高，坑越深．
故答案為：玻璃球的質量、下落高度、坑的深度．
          高度相同的情況下，質量越大，坑越深；質量相同的情況下，高度越高，坑越深

點評：鍛煉學生應用控制變量法來設計實驗，根據實驗現象，概括總結出實驗的結論，培養學生的實驗探究能力；掌握重力勢能的大小與什么因素有關．