Question

11．如图所示，是某小组同学在研究“重力势能与哪些因素有关“时所做的实验，小华同学将A、B、C、D四个重力分别为2G、G、G、G的钢球从不同高度释放，都落在同样的花泥上，A比B使花泥凹陷的深一些，C比D使花泥凹陷的深一些，在实验中，该同学是通过观察比较花泥凹陷程度来反映物体重力势能的大小．其中由（a）图可知：在高度相同时，物体的质量越大，重力势能就越大；由（b）图可知在质量相同时，物体的高度越高，重力势能就越大．

Answer 1

分析 （1）该实验中用花泥下陷的深浅反映重力势能的大小．花泥下陷的越深，重力势能越大；
（2）用控制变量法探究重力势能的影响因素，即若想探究重力势能与质量的关系，应选择相同的高度，不同质量的球进行试验；若探究重力势能与高度的关系，应选项相同质量，不同高度的球进行试验．

解答 解：（1）重力势能的大小是不容易直接观察的，所以该题中我们通过观察花泥的凹陷程度反映物体重力势能的大小，花泥下陷的越深，重力势能越大；
（2）通过比较（a）图中的现象和条件可知，两个球的高度相同、但质量不同，A比B的质量大，A比B使花泥凹陷的深一些，说明A的重力势能大，所以可得出：在高度相同时，物体的质量越大，重力势能就越大；
通过比较（b）图中的现象和条件可知，两个球的质量相同、但高度不同，C比D高一些，C比D使花泥凹陷的深一些，说明C的重力势能大，所以可得出：在质量相同时，物体的高度越高，重力势能就越大．
故答案为：
花泥的凹陷程度；在高度相同时，物体的质量越大，重力势能就越大；在质量相同时，物体的高度越高，重力势能就越大．

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．这也是本实验中所用到的两种最重要的方法．