Question

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

小組	實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	F （牛）	S （厘米2）	小組	實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	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(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6或2與7或4與8等數(shù)據(jù)中F和S的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)放在水平地面上的物體對(duì)地面的壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(jié)論是：當(dāng)放在水平地面上的物體的受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（3）他們進(jìn)一步綜合分析甲、乙兩組的相關(guān)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(qǐng)根據(jù)他們得到的結(jié)論完成上表的填寫．
（4）乙組同學(xué)想利用已有的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，繼續(xù)探究放在水平地面上的物體對(duì)地面的壓力的作用效果與物體底面積形狀是否有關(guān)，請(qǐng)?jiān)谙卤碇刑钊霐M進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，以完成他們的研究目的．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	/	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(yīng)采用控制變量法，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答 解：（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6或2與7或4與8等數(shù)據(jù)中F和S的關(guān)系及相關(guān)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(jié)論是：當(dāng)放在水平地面上的物體對(duì)地面的壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(jié)論是：當(dāng)放在水平地面上的物體的受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（3）進(jìn)一步綜合分析甲、乙兩組的相關(guān)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(duì)地面的壓力的作用效果與物體底面積形狀是否有關(guān)，應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	底面積形狀	F （牛）	S （厘米2）
1	圓形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）	6 （數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）
2	三角形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）
3	長(zhǎng)方形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）
4	梯形	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）	6（數(shù)據(jù)可以據(jù)實(shí)際而不同）

故答案為：（1）1與6或2與7或4與8．                                             
（2）當(dāng)放在水平地面上的物體的受力面積相同時(shí)，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(shè)置，壓力、面積的設(shè)置均可調(diào)整）．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)一定要嚴(yán)格按控制變量法的要求來進(jìn)行比較，找出符合要求的變量關(guān)系．這里值得特別關(guān)注的是，還有一個(gè)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(shí)這也在悄悄地發(fā)生著變化，值得我們?nèi)ド钊胨伎迹?/p>