Question

在學習勢能知識時，小明同學猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個因素有關：①物體高度，②物體質量大小，③物體所處地理位置．為了證明自己的猜想，首先決定對因素①進行驗證．他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個小球從不同高度自由下落，記錄結果如表所示．

實驗 次數	球離橡皮泥高度/米	凹痕深度
1	O.2	很淺
2	0.4	比較淺
3	0.6	比較深
4	0.8	很深

（1）小明同學是依據

小球陷入橡皮泥中的深淺程度

判斷重力勢能的大小的，這里用到的物理方法是

轉換

（選填“類比”、“轉換”或“替代”） 法．
（2）小明同學四次實驗中的幾個凹痕

不在

（選填“在”或“不在”）同一位置．本實驗的結論是

物體的質量相同，高度越大，重力勢能越大

．
（3）若想對因素②進行驗證，你認為實驗中應控制相等的變量是

小球的高度

．

Answer 1

分析：（1）在此實驗中，是通過觀察小球陷入橡皮泥中的深淺程度來反映重力勢能的大小；
（2）知道重力勢能與物體的質量和高度有關，所以在研究重力勢能與某一個量的關系時，應采用控制變量法進行分析．

解答：解：（1）實驗中是采用的轉換法進行分析重力勢能的大小，即觀察小球陷入橡皮泥中的深淺程度反映重力勢能的大小；
（2）為了便于比較幾個凹痕的深淺程度，小明同學四次實驗中的幾個凹痕應不在同一位置；
通過表格數據可知，同一小球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，說明小球的重力勢能越大；所以實驗結論是：物體的質量相同，高度越大，重力勢能越大；
（3）在探究重力勢能大小與質量的關系時，應控制小球的高度相同，讓不同質量的小球下落；
故答案為：（1）小球陷入橡皮泥中的深淺程度；（2）物體的質量相同，高度越大，重力勢能越大；（3）小球的高度．

點評：在設計實驗和寫結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換法來分析．