Question

13．探究“壓力作用效果”的實驗如甲、乙、丙所示．

（1）圖1甲、乙、丙實驗中，根據海綿的凹陷程度（形變程度）來比較壓力的作用效果．
（2）通過甲、乙實驗能夠得到的結論是在受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯
（3）由實驗乙、丙可知：“壓力的作用效果與受力面積大小”的關系，請舉出生活中應用此知識的一個實例書包背帶做得扁而寬可以減小對肩膀的壓強等．
（4）將該小桌和砝碼放在如圖1丁所示的木板上，比較圖丙中海綿受到的壓強p_丙和圖丁中木板受到的壓強p_丁的大小關系為p_丙=p_丁（選填“＞”“＜“或“=”）
（5）小明將一支一頭尖一頭平的長鉛筆分別采用如圖2甲和圖2乙兩種方法靜止地擠壓在兩手指間來研究“壓力的作用效果與受力面積大小”的關系，小明的正確操作應該是甲（選填“甲”、“乙”或“都可以”），你選擇的理由是乙這樣放置會因為鉛筆的重力會導致下面手指受到的壓力大．

Answer 1

分析 （1）本實驗通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果，采用了轉換法；
（2）壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關，實驗時應采用控制變量法，
即探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時應控制受力面積的大小不變，據此分析回答．
（3）根據控制變量法，由實驗乙、丙實驗得出結論，聯系實驗舉例；
（4）根據p=$\frac{F}{S}$分析海綿受到的壓強p_丙和圖丁中木板受到的壓強p_丁的大小關系；
（5）壓強的大小與壓力和受力面積的大小有關，當研究壓強的作用效果與受力面積的關系時，應控制壓力的大小相同．

解答 解：（1）圖1甲、乙、丙實驗中，根據海綿的凹陷程度（形變程度來比較壓力的作用效果．
（2）通過甲、乙實驗能夠得到的結論是：在受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯
（3）由實驗乙、丙可知：壓力相同時，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯；
生活中的實例，如：書包背帶做得扁而寬（增大受力面積）可以減小對肩膀的壓強等；
（4）兩種情況下，壓力相同，受力面積相同，根據p=$\frac{F}{S}$，故圖丙中海綿受到的壓強p_丙和圖丁中木板受到的壓強p_丁的大小關系為p_丙=p_丁；（之所以形變程度不同是因為受壓物質的材料不同）；
（5）為驗證“壓強是否與接觸面積有關”，應當控制壓力大小不變，而乙圖中鉛筆豎直放置時，由于鉛筆的重力會導致下面手指受的壓力大，所以選用甲圖操作．
故答案為：（1）海綿的凹陷程度（形變程度）；
（2）在受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；
（3）例如：書包背帶做得扁而寬可以減小對肩膀的壓強等；
（4）=；
（5）甲；   乙這樣放置會因為鉛筆的重力會導致下面手指受到的壓力大．

點評 本題探究“壓力的作用效果跟什么因素有關”的實驗，主要考查控制變量法及轉換法的應用及對實驗方案的評估．