Question

【題目】為了探究柱形物體對支持面產(chǎn)生的壓力形變效果與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)猜想：可能與柱形的重力、形狀、底面積大小有關(guān)。他們用底面積相同、重力不同的長方體、正方體和圓柱體放在同一水平細(xì)沙面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如圖（a）所示），接著他們再把若干個相同的長方體放在同一水平細(xì)沙面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如圖（b）所示），實(shí)驗(yàn)時他們測量了沙面下陷程度，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表一、表二中。

表一						表二
實(shí)驗(yàn)序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）		實(shí)驗(yàn)序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
1	長方體	2	10	2		4	長方體	2	5	4
2	正方體	3	10	3		5	長方體	4	10	4
3	圓柱體	6	10	5		6	長方體	6	15	4
						7				、

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1和2和3的數(shù)據(jù)及觀察的現(xiàn)象， ____（選填“能”或“不能”）得到初步結(jié)論：受力面積相同，柱形物體對支持面壓力越大，壓力產(chǎn)生的形變效果越顯著。理由：___ 。

（2）進(jìn)一步分析比較實(shí)驗(yàn)序號4和5和6數(shù)據(jù)及觀察的現(xiàn)象可得到結(jié)論：____，柱形物體對支持面的壓力形變效果相同。

（3）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)以上6次實(shí)驗(yàn)還不能探究柱形物體對支持面壓力的形變效果與形狀有無關(guān)系，他應(yīng)該選擇其他物體再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請把該物體符合要求的各項(xiàng)數(shù)據(jù)填寫在序號7中。______

（4）從上列表格中數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，小組同學(xué)總結(jié)歸納得出：若要比較柱形物體對支持面壓力產(chǎn)生的形變效果顯著程度，可以觀察比較________以及計(jì)算 ____所受的壓力大小進(jìn)行判斷。

Answer 1

【答案】不能 柱形物體的形狀不同，未控制變量 形狀相同的柱形物體，當(dāng)其壓力與受力面積的比值相同時

表二
實(shí)驗(yàn)序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
4	長方體	2	5	4
5	長方體	4	10	4
6	長方體	6	15	4
7	正方體	6	15	/

下陷程度 單位受力面積

【解析】

(1)[1][2]柱形物體對支持面產(chǎn)生的壓力形變效果可能與柱形物體的重力、形狀、底面積大小有關(guān)，研究與柱形物體的形狀有關(guān)時，要控制柱形物體的重力、底面積大小相同，而實(shí)驗(yàn)中，柱形物體的形狀不同，未控制變量，故分析比較實(shí)驗(yàn)序號 1 和 2 和 3 的數(shù)據(jù)及觀察的現(xiàn)象，不能得到初步結(jié)論；

(2)[3]進(jìn)一步分析比較實(shí)驗(yàn)序號 4 和 5 和 6 數(shù)據(jù)知：

== ，

3 次實(shí)驗(yàn)中沙子下陷程度相同；

故進(jìn)一步分析比較實(shí)驗(yàn)序號 4 和 5 和 6 數(shù)據(jù)知：形狀相同的柱形物體，當(dāng)其壓力與受力面積的比值相同時，柱形物體對支持面的壓力形變效果相同；

(3)[4]探究柱形物體對支持面壓力的形變效果與形狀的關(guān)系，要控制柱形物體的重力、和底面積大小相同， 只改變柱體的形狀 ( 與 6 相比 )， 故可用正方體柱形物體，控制壓力為 6N， 受力面積為 15cm2，如下表所示：

表二
實(shí)驗(yàn)序號/p>	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
4	長方體	2	5	4
5	長方體	4	10	4
6	長方體	6	15	4
7	正方體	6	15	/

(4)[5][6]由表中 1 、 2 、 3 數(shù)據(jù) ，

<<，

即單位面積受到壓力變大，對應(yīng)的 3 次實(shí)驗(yàn)沙子下陷的程度變大；

由表中 4 、 5 、 6 數(shù)據(jù)，

==，

即單位面積受到壓力相同，對應(yīng)的 3 次實(shí)驗(yàn)中沙子下陷程度相同；

故若要比較柱形物體對支持面壓力產(chǎn)生的形變效果顯著程度，可以觀察比較下陷程度以及計(jì)算單位受力面積所受的壓力大小進(jìn)行判斷。