Question

在学习势能知识时，小宇同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置．
为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示．

实验次数	球离橡皮泥高度/米	凹痕程度
1	0.5	很浅
2	1.0	比较浅
3	2.0	比较深
4	4.0	很深

（1）小宇判断重力势能大小的依据是______；
（2）本实验的结论是______；
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是______．

Answer 1

【答案】分析：在此实验中，是通过观察金属球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小；
知道重力势能与物体的质量和高度有关，所以在研究重力势能与某一个量的关系时，应采用控制变量法进行分析．
解答：解：（1）实验中是采用的转换法进行分析重力势能的大小，即观察金属球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小；
（2）通过表格数据可知，同一钢球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，说明钢球的重力势能越大；
所以实验结论是：物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制钢球的高度相同，让不同质量的钢球下落；
故答案为：
（1）金属球陷入橡皮泥凹痕程度；
（2）物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）金属球的高度．
点评：在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析．在研究物理量的变化时常用转换法来分析．