Question

【題目】在“探究實心圓柱體對地面的壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某中學(xué)一小組的同學(xué)們認為此壓強跟圓柱體的密度ρ、高度h、圓柱體底面積S是有關(guān)的，但有怎樣的關(guān)系看法不同，于是，在老師的幫助下，小組的同學(xué)們從實驗室里挑選了由不同密度的合金材料制成、高度和橫截面積不同、質(zhì)量分布均勻的實心圓柱體做實驗，測出實心圓柱體豎直放置時（如圖所示）對水平桌面上海綿的壓下深度，實驗記錄見下表。

序號	物體	底面積S/cm2	高度h/cm	海綿被壓下深度/cm
1	合金甲圓柱體A	10	5	0.5
2	合金甲圓柱體B	10	10	1
3	合金甲圓柱體C	20	10	1
4	合金乙圓柱體A	10	5	1.5
5	合金乙圓柱體B	10	10	3
6	合金乙圓柱體C	20	10	3

（1）該小組同學(xué)是通過 來判斷壓強大小的。

（2）分析實驗1、2或4、5可以得出：當(dāng)圓柱體的材料密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與圓柱體的 。

（3）分析 可以得出，當(dāng)圓柱體的密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積無關(guān)。

（4）此探究過程用到的科學(xué)探究方法有 、 。

（5）實驗結(jié)束之后，同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，以某一合金甲圓柱體為研究對象，推導(dǎo)它對海綿的壓強大小的表達式（已知合金的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S）。表達式為 。

（6）上面推導(dǎo)出的表達式 （選填“能”或“不能”）應(yīng)用于各類固體的壓強的計算。

Answer 1

【答案】（1）海綿被壓下深度 （2）高度

（3）“2、3”“5、6”“2、3或5、6”（均正確）

（4）控制變量法 轉(zhuǎn)換法（順序可換）（5）p=ρgh（6）不能

【解析】

試題分析：壓強是描述壓力作用效果的物理量，海綿被壓下深度說明壓力作用效果越明顯，壓強越大；

（2）分析實驗1、2或4、5當(dāng)圓柱體的材料密度和底面積相同時，實心圓柱的高度越高，壓強越大，可以得出：當(dāng)圓柱體的材料密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與圓柱體的高度有關(guān)；

（3）探究實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積的關(guān)系，應(yīng)控制圓柱體的材料密度和高度相同，改變底面積，所以分析“2、3”“5、6”“2、3或5、6” 可以得出，當(dāng)圓柱體的密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積無關(guān)；

（4）探究實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積的關(guān)系，應(yīng)控制圓柱體的材料密度和高度相同，改變底面積，這是控制變量法，通過海綿被壓下深度來判斷壓強大小的，這是轉(zhuǎn)換法，所以此探究過程用到的科學(xué)探究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法；

（5）實心圓柱體對水平地面的壓力，

實心圓柱體對水平地面的壓強

（6）由于只有柱形物體的體積，固體的形狀不是柱體不能使用此方法計算壓強。