Question

某同学在学校运动场上活动时，发现有几个大小不同的铅球，于是他想利用这些器材完成“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验．
（1）实验中怎样判断重力势能的大小？
（2）请你写出实验方案．

Answer 1

答：（1）让铅球砸在沙坑上，比较沙坑凹陷的程度，凹陷越深，说明铅球的重力势能越大；
（2）实验方案：取相同质量的铅球，分别从不同的高度落向沙坑，比较沙坑凹陷的程度；再取不同质量的铅球，让它们从相同高度落向沙坑，比较沙坑凹陷的程度．
分析：（1）重力势能的大小可通过转换法，看物体做功的效果来判断，比如看铅球在沙坑中砸出坑的深浅等；
（2）因为重力势能的大小与质量的大小和举高的高度有关，所以应运用控制变量法，依次对两个量进行探究．
点评：本题用到了两种常见的物理研究方法，一是转换法，二是控制变量法，都是我们应重点了解和掌握的方法，值得我们关注．