Question

13．探究“壓力作用效果”的實(shí)驗(yàn)如甲、乙、丙所示．

（1）圖1甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)海綿的凹陷程度（形變程度）來(lái)比較壓力的作用效果．
（2）通過(guò)甲、乙實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫降慕Y(jié)論是在受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯
（3）由實(shí)驗(yàn)乙、丙可知：“壓力的作用效果與受力面積大小”的關(guān)系，請(qǐng)舉出生活中應(yīng)用此知識(shí)的一個(gè)實(shí)例書包背帶做得扁而寬可以減小對(duì)肩膀的壓強(qiáng)等．
（4）將該小桌和砝碼放在如圖1丁所示的木板上，比較圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)p_丙和圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p_丁的大小關(guān)系為p_丙=p_丁（選填“＞”“＜“或“=”）
（5）小明將一支一頭尖一頭平的長(zhǎng)鉛筆分別采用如圖2甲和圖2乙兩種方法靜止地?cái)D壓在兩手指間來(lái)研究“壓力的作用效果與受力面積大小”的關(guān)系，小明的正確操作應(yīng)該是甲（選填“甲”、“乙”或“都可以”），你選擇的理由是乙這樣放置會(huì)因?yàn)殂U筆的重力會(huì)導(dǎo)致下面手指受到的壓力大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)海綿的凹陷程度來(lái)反映壓力的作用效果，采用了轉(zhuǎn)換法；
（2）壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制變量法，
即探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制受力面積的大小不變，據(jù)此分析回答．
（3）根據(jù)控制變量法，由實(shí)驗(yàn)乙、丙實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)舉例；
（4）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$分析海綿受到的壓強(qiáng)p_丙和圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p_丁的大小關(guān)系；
（5）壓強(qiáng)的大小與壓力和受力面積的大小有關(guān)，當(dāng)研究壓強(qiáng)的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制壓力的大小相同．

解答 解：（1）圖1甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)海綿的凹陷程度（形變程度來(lái)比較壓力的作用效果．
（2）通過(guò)甲、乙實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫降慕Y(jié)論是：在受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯
（3）由實(shí)驗(yàn)乙、丙可知：壓力相同時(shí)，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯；
生活中的實(shí)例，如：書包背帶做得扁而寬（增大受力面積）可以減小對(duì)肩膀的壓強(qiáng)等；
（4）兩種情況下，壓力相同，受力面積相同，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，故圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)p_丙和圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p_丁的大小關(guān)系為p_丙=p_丁；（之所以形變程度不同是因?yàn)槭軌何镔|(zhì)的材料不同）；
（5）為驗(yàn)證“壓強(qiáng)是否與接觸面積有關(guān)”，應(yīng)當(dāng)控制壓力大小不變，而乙圖中鉛筆豎直放置時(shí)，由于鉛筆的重力會(huì)導(dǎo)致下面手指受的壓力大，所以選用甲圖操作．
故答案為：（1）海綿的凹陷程度（形變程度）；
（2）在受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；
（3）例如：書包背帶做得扁而寬可以減小對(duì)肩膀的壓強(qiáng)等；
（4）=；
（5）甲；   乙這樣放置會(huì)因?yàn)殂U筆的重力會(huì)導(dǎo)致下面手指受到的壓力大．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，主要考查控制變量法及轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估．