Question

【題目】在探究壓力的作用效果與受力面積、壓力大小的實(shí)驗(yàn)中，小剛利用規(guī)格相同的兩塊海綿（海綿的面積小于書本的面積）及相同的三本字典，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

圖（a）海綿平放在桌面上；圖（b）海綿上平放一本字典；圖（c）海綿上疊放兩 本字典；（d）海棉上立放一本字典；圖（e）一本字典平放在桌面上．

（1）實(shí)驗(yàn)中，小剛是根據(jù)______來比較壓力的作用效果；下列實(shí)驗(yàn)中，也采用這種研究方法的是______；

A．用壓強(qiáng)計(jì)兩管中液面的高度差，比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小

B．牛頓對大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入研究，總結(jié)出牛頓第一定律

C．在研究滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系時(shí)，控制接觸面的粗糙程度相同

（2）通過實(shí)驗(yàn)圖（b）、（c），可以得出結(jié)論：______；

（3）通過觀察比較圖______后得出：在壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓力作用效果越明顯；

（4）設(shè)圖（b）中字典對海綿的壓強(qiáng)是pb，圖（e）中字典對桌面的壓強(qiáng)是pe，則pb______pe（選填“大于”、“等于”或“小于”），原因是__________________；

（5）小明同學(xué)想測量物理課本平放在水平桌面上時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)，請你幫小明完成實(shí)驗(yàn)步驟：

A．用______直接測出物理課本的重力為G；

B．用刻度尺分別測出物理課本的長a和寬b；

C．則物理課本平放在水平桌面上時(shí)，產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=_____．（用測得的物理量表示）

Answer 1

【答案】 海綿的形變程度 A 在受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯 bd 大于 由于壓力相同，b的受力面積較小 彈簧測力計(jì) G/ab

【解析】（1）力可以改變海綿的形狀，通過海綿形變程度表示壓力作用效果大小，這里采用的研究方法是轉(zhuǎn)換法；

A、用壓強(qiáng)計(jì)兩管中液面的高度差，比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小，所用的研究方法是轉(zhuǎn)換法，符合題意；

B、牛頓對大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入研究，總結(jié)出牛頓第一定律，所用的研究方法是實(shí)驗(yàn)推理法，不符合題意；

C、在研究滑動摩擦力與壓力大小的關(guān)系時(shí)，控制接觸面的粗糙程度相同，所用的研究方法是控制變量法，不符合題意；故選：A；

（2）分析比較圖（b）和（c）的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，兩圖的受力面積大小不變，壓力大小不同，海綿的形變程度不同，且壓力越大，海綿的形變程度越大，故可得結(jié)論：在受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；

（3）要探究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系，應(yīng)控制壓力大小不變，改變受力面積的大小，由圖可知（b）、（d）兩圖符合；

（4）（b）、（e）兩圖中，字典的壓力相同，b圖中字典壓在海綿上，受力面積是海綿的面積；e圖中字典壓在桌面上，受力面積是字典的面積，因?yàn)楹＞d的面積小于字典的面積，所以圖（b）中字典對海綿的壓強(qiáng)是pb大于圖（e）中字典對桌面的壓強(qiáng)是pe ；

（5）實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測力計(jì)、細(xì)線、刻度尺。

實(shí)驗(yàn)步驟：①用細(xì)線把物理課本捆起來，通過細(xì)線把課本掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤

上，測出課本的重力G；

②用刻度尺測出物理課本平放時(shí)，與桌面接觸的面的長度a，寬度b；

③求出課本的面積．由壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)。

求壓強(qiáng)：課本與水平桌面的接觸面積S=ab，課本對桌面的壓力F=G，課本對桌面的壓強(qiáng)p=F/S=G/ab。