Question

放暑假了，幾個同學背著飲料和一些小食品到海邊游玩，在海邊觀察到一些現象：有些人游泳完快上岸時，總是急跑幾步；在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他們的體重都差不多，但對沙地的作用效果卻不同，壓力的作用效果究竟與什么因素有關呢？
（1）請寫出你的猜想：
①張亮的猜想是：壓力的作用效果可能與壓力大小有關．
②你的猜想是：______．
（2）對以上二種猜想，同學們在海邊僅用一個帶蓋的礦泉水瓶就沒計出了驗證猜想的探究實驗，請你說明驗證的方法：
驗證猜想①：______；
驗證猜想②：______．
（3）請你設計出驗證猜想①或②的記錄表格：
（4）以上探究實驗包含了哪幾個探究要索：______（至少寫出三個）．

Answer 1

解：（1）猜想壓力的作用效果除了可能與壓力大小有關外，還可能與受力面積的大小有關．
（2）研究壓力的作用效果可能與壓力大小有關時，要控制受力面積的大小相同，改變壓力大小，比較壓力的作用效果；
驗證壓力的作用效果可能與受力面積的大小有關時，要控制壓力的大小不變，改變受力面積的大小，比較壓力的作用效果．
（3）壓力的作用效果與壓力的大小、受力面積的有關，所以記錄表格應設計到壓力的作用效果、壓力的大小、受力面積．
（4）通過實驗的整個探究過程，找出用到的探究要素．
故答案為：（1）②壓力的作用效果可能與受力面積的大小有關．
（2）驗證猜想①，把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入半瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上；再在礦泉水瓶中裝入滿瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上，觀察比較兩種情況下沙灘的凹陷深度．
驗證猜想②，把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入適量的海水或沙子，擰好蓋分別倒立、正立放在沙灘上，觀察兩種不同放法時沙灘的凹陷深度．
（3）驗證猜想②的記錄表格：

	瓶正放	瓶倒放
沙子凹陷程度

（4）提問、猜想、設計實驗、收集數據．
分析：根據觀察到的現象：“在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他們的體重都差不多，但對沙地的作用效果卻不同”．他們的體重都差不多，說明壓力相同；穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深，說明壓力的效果可能跟受力面積的大小有關．
驗證壓力的作用效果可能與壓力大小有關時，首先要控制受力面積的大小相同；驗證壓力的作用效果可能與受力面積的大小有關時，首先要控制壓力的大小不變．
記錄表格要設計上壓力的作用效果、壓力大小、受力面積的情況．
該探究實驗的探究要索有提問、猜想、設計實驗、收集數據等．
點評：探究性實驗是人們根據研究目的（在提出問題基礎上形成有科學依據的猜想）運用相關的儀器和器材（根據目的和內容選擇器材），通過控制某種變量和實驗過程、探究另一種變量的變化（設計與進行實驗），進而得到物理規律和科學結論（分析與論證），并能對實驗結論進行“科學質疑、科學求真和科學創新”（評估與交流）．這類探究實驗的題目，有利于科學探究在課堂教學中的落實，改變“講實驗、聽實驗、看實驗、練實驗（題）”的現象．