Question

右图是小轩同学重力势能的大小与哪些因素有关的实验示意图．在实验中小轩将体积相同质量不同的两个金属球从同一高度释放，目的是探究金属球重力势能的大小与

质量

的关系，他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了，没有比较出两金属球重力势能的大小．为了能够从实验现象中比较出两金属球的重力势能的大小，你将如何改进这个实验？
改进方法：

用橡皮泥代替纸杯

；
改进后的实验可以通过观察

橡皮泥的的凹陷程度

来比较金属球的重力势能的大小．

Answer 1

分析：根据实验中告诉的两个金属球的质量质量，高度的异同点，结合控制变量法的思想即可确定答案．
实验失败的原因就是两个杯口上方的纸都被砸破了，无法比较出两金属球重力势能的大小．因此改进时的思路就是要想法能够比较出两次实验中重力势能的大小．
利用转换的方法通过改进后的实验器材：橡皮泥的变化来反映金属球重力势能的多少．

解答：解：两次实验中所用的金属球的质量不同，起始的高度相同，根据控制变量法的思想可以确定此实验要探究的是物体的重力势能与物体质量的关系．
实验中是通过金属球对外做功的多少来显示物体重力势能的多少，因此可以将实验中的纸杯改为橡皮泥，利用金属球落在橡皮泥上，对橡皮泥做功的多少来显示物体具有的重力势能的多少．而金属球对橡皮泥做功的多少可以通过橡皮泥的凹陷程度体现出来．
故答案为：质量；用橡皮泥代替纸杯；橡皮泥的凹陷程度．

点评：显示物体对外做功的多少的方法有多种，只要能够体现两次实验产生的效果不同就可以．如：可以用细沙代替纸杯；可以用小桌放在沙子上，用金属球砸小桌；也可用金属球砸木块上的钉子等等．