Question

1．小明利用裝有細(xì)沙的盒子、小桌、砝碼、木塊等器材，探究“重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)”，其過程如圖所示（甲、乙為質(zhì)量相同的砝碼，丙為裝有細(xì)沙的盒子質(zhì)量大于砝碼，h₂＞h₁）．

（1）小明通過觀察什么來判斷重力勢能的大小？桌子陷入沙子的深度．請?jiān)倥e一個(gè)與此科學(xué)方法相同的另外一個(gè)具體事例：沙灘中球落地時(shí)的深度與重力勢能大小的關(guān)系．
（2）分析比較甲、乙兩圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出的結(jié)論是什么？質(zhì)量相同，高度越高，物體的重力勢能越大．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)的過程是將砝碼從高處落下，砸在放入盛有細(xì)沙的盒子中的小桌上，通過砝碼對小桌做功的多少來反映砝碼的重力勢能的多少的．
（2）把握圖中甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)的異同點(diǎn)：鉤碼的大小相同，下落的起始高度不同，小桌陷入沙子的深度不同．由此得出結(jié)論．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，砝碼砸在桌子上，對桌子做功，砝碼對桌子做的功越多，砝碼的重力勢能就越大．砝碼對桌子做功的多少可以通過桌子陷入沙子的深度體現(xiàn)出來．沙灘中球落地時(shí)的深度與重力勢能大小的關(guān)系也可以根據(jù)此方法比較；
（2）在甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，砝碼的大小相同，體現(xiàn)了砝碼的質(zhì)量相同；砝碼的起始高度不同，根據(jù)控制變量法的思路，可以確定該實(shí)驗(yàn)探究的是物體的重力勢能與高度的關(guān)系．由于圖中顯示的小桌陷入的沙子的深度不同，且起始高度高的乙圖，小桌陷入的深度深，即砝碼具有的重力勢能大．由此可得結(jié)論：質(zhì)量相同，高度越高，物體的重力勢能越大．
故答案為：（1）桌子陷入沙子的深度；沙灘中球落地時(shí)的深度與重力勢能大小的關(guān)系；（2）質(zhì)量相同，高度越高，物體的重力勢能越大．

點(diǎn)評 在利用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，不僅要指出實(shí)驗(yàn)中的不同點(diǎn)，更要指出實(shí)驗(yàn)中的相同因素．如（2）中的質(zhì)量相同這個(gè)條件就不能省略．