Question

如圖所示，學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在探究“物體重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)方案：三個(gè)相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示，取三個(gè)鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示．
（1）在此實(shí)驗(yàn)中，我們可以通過觀察

木樁陷入沙的深度

來比較鐵塊重力勢能的大小，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做轉(zhuǎn)換法．還有哪些實(shí)驗(yàn)也應(yīng)用了這種方法，請(qǐng)?jiān)倥e一例：

探究聲音產(chǎn)生的條件

．
（2）若h_A=h_B＞h_C，m_A＜m_B=m_C，如圖乙所示：比較B、C兩種情況，可以得出結(jié)論為

物體的質(zhì)量相同時(shí)，所處的高度越高，物體的重力勢能越大

．
（3）實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢能的大小跟物體的

高度

和

質(zhì)量

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）本題是把鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化成木樁陷進(jìn)沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；探究聲音產(chǎn)生的條件，探究動(dòng)能的影響因素等也都用到了轉(zhuǎn)換法．
（2）比較B、C找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進(jìn)沙坑的深度比較重力勢能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）綜合實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，總結(jié)出與重力勢能相關(guān)的因素．

解答：解：（1）鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為木樁的動(dòng)能，鐵塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深；
在探究聲音產(chǎn)生的條件時(shí)，通過乒乓球的振動(dòng)反映音叉的振動(dòng)，在探究動(dòng)能的影響因素時(shí)，通過推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來反映動(dòng)能的大小等也都用到了轉(zhuǎn)換法．
（2）比較B、C，鐵塊質(zhì)量相同，B鐵塊所處的高度大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結(jié)論是：物體的質(zhì)量相同時(shí)，所處的高度越高，物體的重力勢能越大．
（3）綜合以上實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．
故答案為：（1）木樁陷入沙的深度；探究聲音產(chǎn)生的條件，探究動(dòng)能的影響因素等．
（2）物體所處的高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大．
（3）高度；質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：用控制變量法研究重力勢能大小的影響因素，用轉(zhuǎn)換法表示重力勢能的大小，這是本實(shí)驗(yàn)中用到的最重要的兩種方法，值得我們注意．