Question

背景知识：观察月球的照片，月面上最明显的特征是有许多环形山（如图所示）．环形山（crater），希腊文的意思是“碗”，通常指碗状凹坑结构，所以环形山也叫做“月坑”．其中大的直径可超过lOOkm，小的不过是些凹坑，月坑是如何形成的呢？天文学家告诉我们，受月球的吸引，流星在太空中运行时会靠近月球，到一定距离时会与月球发生碰撞，从而形成坑洞．你能对有关月亮坑洞的问题进行探究吗？
想想看，有哪些因素（变量）可能会影响坑的尺寸？
现在一个物理兴趣小组的同学进行月坑探究的模拟实验：如下左图所示，找一只铝制的盘子，里面铺上面粉，几只不同形状和质量的玻璃球．每次使一只玻璃球在盘子的上方某一高度竖直下落，再尝试使玻璃球在不同高度下落，观察现象．如果你的猜想是“玻璃球质量越大，坑就越深”，那么，在实验中需要测量的物理量是

玻璃球的质量

、

下落高度

、

坑的深度

．

记录两个相关物理量之间发生的对应关系，总可以在直角坐标系里描出一条图线，可以直观地看出这两个物理量之间的关系及变化趋势．
如图是根据“月亮坑”实验的实验数据所绘成的曲线图．

观察如图，你能得出的结论是：

高度相同的情况下，质量越大，坑越深；质量相同的情况下，高度越高，坑越深

．

Answer 1

分析：根据题干知识进行分析，针对题干的猜想是“探究坑的深度与质量的关系”，应测出不同质量的玻璃球在相同的下落高度时，坑的深度．根据月亮坑实验的曲线图分别分析同一个球在不同高度下落时坑的深度，和不同质量的玻璃球在相同的高度下落时坑的深度，便可得出结论．

解答：解：为验证猜想，（玻璃球质量越大，坑就越深）要控制下落的高度不变，改变下落的玻璃球的质量，来观察坑的深度；
所以应测量的物理量为：玻璃球的质量、下落高度、坑的深度．
根据月亮坑实验的曲线图可以看出，横坐标相同时即当下落高度相同时，质量不同的玻璃球，质量越大，坑越深；选取任一个玻璃球进行分析，同一个玻璃球质量相同，随着下落高度的增加，坑的深度也在增加．所以结论为：高度相同的情况下，质量越大，坑越深；质量相同的情况下，高度越高，坑越深．
故答案为：玻璃球的质量、下落高度、坑的深度．
          高度相同的情况下，质量越大，坑越深；质量相同的情况下，高度越高，坑越深

点评：锻炼学生应用控制变量法来设计实验，根据实验现象，概括总结出实验的结论，培养学生的实验探究能力；掌握重力势能的大小与什么因素有关．