Question

某同學(xué)通過實驗研究圓柱體對水平面的壓力作用效果與哪些因素有關(guān)，該同學(xué)選用若干個高度相同，不同材料組成的實心柱體豎直放置在同一水平細(xì)沙面上進(jìn)行了三組實驗，實驗現(xiàn)象如圖所示，發(fā)現(xiàn)每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同．（已知ρ銅＞ρ鐵＞ρ鋁）

（1）實驗中可以通過______來顯示壓力的作用效果．
（2）分析圖（a）或（b）或（c），你認(rèn)為該同學(xué)想研究壓力作用效果與______的關(guān)系，從現(xiàn)象及相關(guān)條件可歸納得出的初步結(jié)論是：______．
（3）分析圖（a）和（b）和（c），你認(rèn)為該同學(xué)想研究壓力作用效果與______的關(guān)系，從現(xiàn)象及相關(guān)條件可知：______．

Answer 1

解：（1）實驗中可以通過圓柱體陷入沙子的深度（或沙面的凹陷程度）來顯示壓力的作用效果．
（2）分析圖（a）或（b）或（c），圓柱體的材料和高度都相同，只有受力面積不同，因此探究的是壓力作用效果與受力面積大小的關(guān)系，由實驗現(xiàn)象可以看出：壓力作用效果與受力面積大小無關(guān)．
（3）分析圖（a）和（b）和（c），圓柱體的高度相同，材料的密度不同，因此探究的是壓力作用效果與材料密度的關(guān)系，由實驗現(xiàn)象可以看出：壓力的作用效果和圓柱體密度有關(guān)，當(dāng)圓柱體的高度相同時，圓柱體密度越大，對水平面的壓力作用效果越顯著．
故答案為：（1）圓柱體陷入沙子的深度；
（2）受力面積；當(dāng)圓柱體的密度和高度相同時，圓柱體對水平面的壓力作用效果與受力面積無關(guān)；
（3）圓柱體密度；當(dāng)圓柱體的高度相同時，圓柱體密度越大，對水平面的壓力作用效果越顯著．
分析：本實驗中，壓力的作用效果是通過觀察細(xì)沙的凹陷程度來反映出來的．壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)，在研究時應(yīng)控制其中的一個量不變，只改變其中的一個量來觀察作用效果的情況，也就是利用控制變量法來進(jìn)行探究．
點評：解決此題要熟知壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)，再根據(jù)控制變量法的思想，進(jìn)一步比較每次實驗中壓力和受力面積的大小關(guān)系，進(jìn)而得出有說服力的結(jié)論．