Question

17．甲、乙兩組同學在“探究放在水平地面上的物體對地面的壓力作用效果與哪些因素有關”，他們用了底面積為圓形的不同物體若干、相同的細沙進行實驗探究．在實驗過程中，他們用不同的物體來改變對水平地面的壓力，并用細沙的凹陷程度來反映壓力的作用效果．他們仔細觀察、比較細沙的凹陷程度，發(fā)現(xiàn)甲或乙每組實驗細沙的凹陷程度相同，而各組卻不同，甲組實驗中細沙的凹陷程度比乙組大，實驗數(shù)據(jù)如表所示．

小組	實驗 序號	F （牛）	S （厘米2）	小組	實驗 序號	F （牛）	S （厘米2）
甲	1	2.0	0.05	乙	6	2.0	0.1
	2	4.0	0.1		7	4.0	0.2
	3	8.0	0.2		8	12.0	0.6
	4	12.0	0.3		9	16.0	0.8
	5	32.0	0.8		10	24.0	1.2

（1）分析比較實驗序號1與6或2與7或4與8等數(shù)據(jù)中F和S的關系及相關條件，可得出的初步結論是：當放在水平地面上的物體對地面的壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（2）分析比較實驗序號2與6或3與7或5與9的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：當放在水平地面上的物體的受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（3）他們進一步綜合分析甲、乙兩組的相關數(shù)據(jù)，并交流與討論得出：壓力與受力面積的比值決定壓力的作用效果．該值越大，壓力的作用效果越明顯．并請根據(jù)他們得到的結論完成上表的填寫．
（4）乙組同學想利用已有的數(shù)據(jù)及相關條件，繼續(xù)探究放在水平地面上的物體對地面的壓力的作用效果與物體底面積形狀是否有關，請在下表中填入擬進行實驗的數(shù)據(jù)，以完成他們的研究目的．

實驗 序號	/	F （牛）	S （厘米2）
1
2

Answer 1

分析 探究影響壓力作用效果的因素應采用控制變量法，分析表中實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象，從而得出實驗結論．

解答 解：（1）分析比較實驗序號1與6或2與7或4與8等數(shù)據(jù)中F和S的關系及相關條件，可以看出，壓力相同，受力面積不同，最終的效果不同．因此可得出的初步結論是：當放在水平地面上的物體對地面的壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（2）分析比較實驗序號2與6或3與7或5與9的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可以看出，受力面積相同，壓力不同，最終的效果不同，故可得出的初步結論是：當放在水平地面上的物體的受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（3）進一步綜合分析甲、乙兩組的相關數(shù)據(jù)，并交流與討論可以得出：壓力與受力面積的比值決定壓力的作用效果．該值越大，壓力的作用效果越明顯．
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，$\frac{2.0N}{0.1c{m}^{2}}$=…=$\frac{2.40N}{S}$，解得S=1.2cm²．
（4）要想探究放在水平地面上的物體對地面的壓力的作用效果與物體底面積形狀是否有關，應保持壓力和受力面積相同，只改變底面積的形狀，從而比較壓力的作用效果．故擬進行實驗的數(shù)據(jù)如下表所示．

實驗 序號	底面積形狀	F （牛）	S （厘米2）
1	圓形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）	6 （數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）
2	三角形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）
3	長方形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）
4	梯形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實際而不同）

故答案為：（1）1與6或2與7或4與8．                                             
（2）當放在水平地面上的物體的受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（3）壓力與受力面積的比值；1.2．
（4）見上表（形狀的設置，壓力、面積的設置均可調整）．

點評 此題中被研究的量比較多，有材料的密度、圓柱體的高度、壓力的大小等，因此在分析時一定要嚴格按控制變量法的要求來進行比較，找出符合要求的變量關系．這里值得特別關注的是，還有一個隱含的量并未在題目中出現(xiàn)，那就是圓柱體與水平地面的接觸面積，其實這也在悄悄地發(fā)生著變化，值得我們?nèi)ド钊胨伎迹?/p>