Question

13．請你根據圖甲中所示的場景，提出一個物理問題：“壓力的作用效果與受力面積的是否有關？”．對所提出的問題，你的猜想是：壓力的作用效果與受力面積有關．圖乙為你提供了一些器材，其中A、B是由同種 制成的均勻圓柱體，C是一塊海綿．請你設計一個實驗驗證你的猜想是否正確．要求寫出實驗步驟、現象和結論．

（1）設計實驗：將AB疊放在海綿上，觀察海綿下陷的深度；
（2）實驗步驟：①將大圓柱體放在泡沫塑料上，然后將小圓柱體豎直放在大圓柱體的正上方，觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度；
②再將小圓柱體放在泡沫塑料上，然后將大圓柱體豎直放在小圓柱體的正上方，再次觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度．
③比較兩次泡沫塑料被壓下的深淺程度．；
（3）實驗現象：第一次較淺，第二次較深；
（4）實驗結論：在壓力相同的情況下，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．

Answer 1

分析 （1）壓力的作用效果與受力面積和壓力大小有關．研究壓力作用效果時要用到控制變量法．右圖的情景體現的是壓力的作用效果與受力面積的關系，所以實驗的目的就是探究壓力的作用效果與受力面積的關系．要控制壓力相同，受力面積不同，以此進行設計；
（2）利用大小圓柱體的重力提供壓力，大小不同的底面積提供不同的受力面積．壓力的作用效果可以利用泡沫塑料的凹陷程度來體現．

解答 解：有甲圖知壓力相同，受力面積相同，故探究“壓力的作用效果與受力面積的是否有關？”故猜想為：壓力的作用效果與受力面積有關．
（1）實驗設計：將AB疊放在海綿上，觀察海綿下陷的深度；
（2）實驗步驟：①將大圓柱體放在泡沫塑料上，然后將小圓柱體豎直放在大圓柱體的正上方，觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度；
②再將小圓柱體放在泡沫塑料上，然后將大圓柱體豎直放在小圓柱體的正上方，再次觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度．
③比較兩次泡沫塑料被壓下的深淺程度．
（3）實驗現象：第一次較淺，第二次較深．
（4）實驗結論：在壓力相同的情況下，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
故答案為：“壓力的作用效果與受力面積的是否有關？”；壓力的作用效果與受力面積有關；
（1）將AB疊放在海綿上，觀察海綿下陷的深度；
（2）①將大圓柱體放在泡沫塑料上，然后將小圓柱體豎直放在大圓柱體的正上方，觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度；
②再將小圓柱體放在泡沫塑料上，然后將大圓柱體豎直放在小圓柱體的正上方，再次觀察泡沫塑料被壓下的深淺程度．
③比較兩次泡沫塑料被壓下的深淺程度．
（3）第一次較淺，第二次較深；
（4）在壓力相同的情況下，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．

點評 既要控制壓力相同，又要控制受力面積不同，所以兩個圓柱體要同時使用，前后壓力等于兩者重力之和．上下位置的改變，控制了接觸面積的不同．