Question

11．小明同學利用A、B兩物體、砝碼、泡沫等器材探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗．如圖所示．

（1）實驗中小明是通過觀察泡沫的凹陷程度來比較壓力作用效果的．
（2）比較甲、乙兩圖所示實驗，能夠得到的結論是受力面積相同，壓力越大，壓力作用效果越明顯．
（3）若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關系”，應通過比較甲丙兩圖實驗．
（4）小華同學實驗時將物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊，如圖2所示．他發現它們對泡沫的壓力作用效果相同，由此他得出的結論是：壓力作用效果與受力面積無關．該結論不正確（選填：正確/不正確），原因是沒有控制壓力相同．
（5）老師還提供了如圖3所示的器材：①用釘子做腿的小桌；②海綿；③砝碼；④木板；⑤盛有適量水的礦泉水瓶；⑥裝有沙的容器等供同學們選擇．同學們所選的下列四組器材中．不能達到小明探究目的是D（選填字母）．
A．①③⑥B．②⑤C．②③④D．③④⑤．

Answer 1

分析 （1）壓力的作用效果是采用轉換法，通過泡沫的形變來體現的；
（2）比較甲、乙兩圖所示實驗可知，受力面積的大小是相同的，壓力不同，泡沫的凹陷程度不同，由此得出壓力作用效果和壓力的關系；
（3）要得出“壓力的作用效果與受力面積大小的關系”，就要控制壓力不變，而受力面積不同；
（4）壓力的作用效果跟壓力大小和受力面積的大小有關，在探究壓力作用效果和受力面積的關系時，應該保持壓力不變；
（5）影響壓強在小的因素有壓力的大小和接觸面積的大小，根據這兩個因素，運用轉換法和控制變量的方法可以選用不同的器材設計出相應的實驗來進行探究．對照選項中的器材看能否完成這一探究便可做出判斷．

解答 解：
（1）實驗中小明是通過觀察泡沫的凹陷程度來比較壓力作用效果的；
（2）由圖甲、乙所示實驗可知，物體的受力面積一定而壓力不同，壓力越大，力的作用效果越明顯，由此可得：受力面積相同，壓力越大，壓力作用效果越明顯；
（3）若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關系”，應控制壓力相同，改變受力面積的大小，故可通過比較圖甲丙所示實驗得出結論；
（4）將物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊，沒有控制物體間壓力相等，因此結論：“壓力作用效果與受力面積無關”是錯誤的；
（5）A．選擇①用釘子做腿的小桌、③砝碼、⑥裝有沙的容器：小桌放在沙子上，觀察小桌陷入沙子的深度；在小桌上再放砝碼，再觀察小桌陷入沙子的深度；把小桌的桌面朝下，小桌上放砝碼，再觀察桌面陷入沙子的深度，可以達到實驗目的，故A不符合題意；
B．選擇②海綿、⑤盛有適量水的礦泉水瓶：瓶口擰緊，瓶子正放和倒放在桌子上的海綿上，觀察海綿的凹陷程度；瓶子正放時，瓶子中有水和空瓶分別放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度，可以達到實驗目的，故B不符合題意；
C．選擇②海綿、③砝碼、④木板，木板放在海綿上，觀察海綿凹陷程度；木板上再放砝碼觀察海綿的凹陷程度；砝碼放在海綿上，再在砝碼上面放木板，觀察海綿的凹陷程度，可以達到實驗的目的，故C不符合題意．
D．選擇③砝碼、④木板、⑤盛有適量水的礦泉水瓶，沒有明顯發生形變的物體，無法顯示壓強大小，達不到探究的目的，故D符合題意．
故答案為：（1）泡沫的凹陷程度；（2）受力面積相同，壓力越大，壓力作用效果越明顯；（3）甲丙；（4）不正確；沒有控制壓力相同；（5）D．

點評 本題考查了實驗現象分析，實驗應用了轉換法與控制變量法，應用控制變量法分析圖示實驗即可正確解題．