Question

如图所示是李欢同学在进行探究性学习时设计的实验，他把小方桌放在沙中，然后把钢柱或木块拿到一定高度，松手后让它自由落下撞击小方桌．李欢通过此实验探究了影响重力势能的因素．
（1）通过

方桌陷入沙中的深浅

现象确认重力势能的大小．
（2）观察a、b实验得到的结论是

质量相同时，高度越大，重力势能越大

．
（3）观察 a、c 实验得到的结论是

高度相同时，质量越大，重力势能越大

．

Answer 1

分析：（1）该实验采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅程度来判断物体重力势能的大小；
（2）观察a、b实验中的相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出相应的结论；
（3）观察a、c实验中的相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出相应的结论．

解答：解：（1）重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；
（2）a、b两图中，选用的都是钢柱，质量相同；但是高度不同，因此探究的是重力势能与高度的关系，得出的结论是：质量相同时，高度越大，重力势能越大．
（3）a、c两图中，选用的物体不同，因此质量不同；但是高度相同，因此探究的是重力势能与质量的关系，得出的结论是：高度相同时，质量越大，重力势能越大．
故答案是：（1）方桌陷入沙中的深浅；
（2）质量相同时，高度越大，重力势能越大；
（3）高度相同时，质量越大，重力势能越大．

点评：该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验，注意转换法和控制变量法在该实验中的应用．