Question

7．為了探究實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與哪些因素有關，某同學用若干個不同的圓柱體豎直放置在同一水平沙面上，進行了三次實驗，并記錄有關數(shù)據(jù)分別如表1、表2、表3所示．
表一（ρ_鋼=8.9×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（厘米）	底面積（厘米2）
1	鋼	20	10
2	鋼	20	20
3	鋼	20	30

表二（ρ_鐵=7.8×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（厘米）	底面積（厘米2）
4	鐵	20	10
5	鐵	20	20
6	鐵	20	30

表三（ρ_銅=8.9×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（厘米）	底面積（厘米2）
7	銅	10	10
8	銅	10	20
9	銅	10	30

實驗時，他仔細觀察沙面的凹陷程度，并通過比較，發(fā)現(xiàn)每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同，第一組凹陷程度最大，第二組其次，第三組最小．
（1）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：當圓柱體材料的密度和高度相同時，壓力的作用效果與底面積無關（選填“有關”或“無關”）．
（2）分析比較實驗序號1、4（或2、5或3、6）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：當圓柱體的高度相同時，材料的密度越大，壓力作用效果越顯著．
（3）請分析比較實際實驗序號1與7（或2與8，或3與9）的數(shù)據(jù)及觀察到的實驗現(xiàn)象，可得出的初步結論是：材料一定時，高度越高，壓力作用效果越明顯．
（4）進一步比較分析表1、表2、表3中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，并歸納得出結論：
a 分析比較表1、表2或表3中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：壓力的作用效果和物體的密度和高度都有關系，物體密度和高度的乘積相等，壓力的作用效果相同；
b 分析比較表1、表2和表3中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：物體密度和高度的乘積越大，壓力的作用效果就越明顯．

Answer 1

分析 （1）每一組沙面的凹陷程度相同，也就說明了壓力的作用效果是相同的．通過分析每一組的數(shù)據(jù)可以知道物體的密度和高度都是一定的，只要底面積是不同的，這說明底面積的大小不影響壓力的作用效果．
（2）要探究壓力作用效果和物體密度的關系，就要采用控制變量法控制高度和底面積一定，而物體的密度不同；
（3）要探究壓力的作用效果和物體高度的關系，就要采用控制變量法控制物體密度和底面積一定，而物體的高度不同；
（4）綜合比較三個表格的數(shù)據(jù)可以知道，壓力的作用效果和物體的密度和高度都有關系．

解答 解：（1）分析實驗序號1、2、3可以發(fā)現(xiàn)材料相同、高度相同，底面積不同，壓力的作用效果相同，說明壓力的作用效果和底面積沒有關系．
（2）要得出壓力作用效果和材料密度的關系，就要保證高度和底面積一定，1和4，2和5，3和6都符合題意．
（3）實驗序號1與7，材料和底面積相同，高度是不同的，壓力的作用效果也是不同的，這說明壓力的作用效果和圓柱體的高度有關，當圓柱體的材料相同時，高度越高，壓力的作用效果越顯著．
（4）分析比較表1、表2或表3中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：a、壓力的作用效果和物體的密度和高度都有關系，物體密度和高度的乘積相等，壓力的作用效果相同；
b、分析比較表1、表2和表3中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：物體密度和高度的乘積越大，壓力的作用效果就越明顯．
故答案為：（1）無關；（2）1、4（或2、5或3、6）；
（3）材料一定時，高度越高，壓力作用效果越明顯；
（4）壓力的作用效果和物體的密度和高度都有關系，物體密度和高度的乘積相等，壓力的作用效果相同；物體密度和高度的乘積越大，壓力的作用效果就越明顯．

點評 此題考查的我們的實驗分析能力，我們要學會使用科學的探究方法通過實驗得出我們想要的結論．這道題的難點在第四小題，要綜合分析三個表格，才可以得出正確的結論．