实验10 探究压力作用效果的影响因素实验(解析版)

实验十、探究压力作用效果与哪些因素有关实验

【实验目的】：

探究压力的作用效果跟什么因素有关。

【提出猜想】：

跟压力的大小有关，跟受力面积的大小有关。

【实验方法】：

控制变量法、转换法

【实验器材】：

小桌子、泡沫塑料、砝码若干。

【实验步骤】：

①照图甲那样，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；观察泡沫塑料被压下的深度；

②再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度；

③再把小桌翻过来，如图丙，观察泡沫塑料被压下的深度。

步骤①、②是受力面积一定，改变压力的大小，步骤②、③是压力一定，改变受力面积。【实验现象】：

【实验结论】：

泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。

受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显；

压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。

【考点方向】：

1、此实验采用的方法有控制变量法、转换法。

2、此实验使用海绵而不用木板为什么？答：木板不容易产生形变，而海绵容易产生形变，便于观察实验现象。

3、比较图甲和图乙可以得到实验结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（不能说压强越明显，因为探究这个实验时还没有提出压强的概念）。

4、比较图乙和图丙可以得到实验结论是：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越明显。

5、用海绵形变的大小来衡量压力作用效果的大小，是转换法；

6、而在探究压力作用效果具体受哪个因素影响时，采用了控制变量的方法。

7、如果将图乙中的海绵换成木板，压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗？

答：相同，因为压力的效果与压力大小和受力面积有关，有其他因素无关，改成木板后只是我们观察不到效果而已。

8、小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块．他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关．你认为他在探究过程中的做法是否正确？原因是：不正确，她没有控制压力大小相同。

【创新母题】：：小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验，所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示．

(1)本实验所用到的研究方法是____________和____________。

(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中________的两次实验进行比较，得出结论_______________________ _______。

(3)为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中________的两次实验进行比较，得出结论_________________________________________.

(4)在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了________________来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过________________来增大压力的作用效果。

(5)小丽同学认为通过图A、B能否探究压力作用效果与压力大小的关系，你是否认同他的观点，并说明理

由：。

(6)小丽选用图D、E、F为实验材料，是运用了该材料的物理属性。

(7)小丽通过学习课本知识，了解到可以用物理量来表示压力作用效果大小。

【答案】：

(1) 控制变量法；转换法；

(2) DE；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；

(3) EF；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

(4)增大受力面积；通过减小受力面积。

(5)不认同；因为以地面或桌面为研究对象来探究压力作用效果时，由于材料硬、不容易变形、作用效果不易观察比较。

(6)硬度小；

(7)压强；

【解析】：

(1)探究影响压力作用效果的因素实验,应用了控制变量法与转换法.

(2)探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同而压力大小不同,由图示实验可以知道,应选择图D、E两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系；

(3)控制物体间的压力相等而受力面积不同,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论;得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显；

(4)书包的背带做得又宽又大,这是利用了:增加受力面积来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:减少受力面积来增加压力作用的效果.

(5)因为本实验探究压力作用效果是通过受力物体的形变程度来比较的，而桌面或者地面质地较硬不易变形，作用效果不明显。所以不认同他的观点。

(6)DEF硬度小、容易变形，便于观测压力作用效果。

(7)压强是表示压力作用效果的物理量。

练习1：（2019 铁岭）大威在探究“影响压力作用效果的因素”时，取三个质量相同的圆柱

形容器A、B、C，它们底面积的关系是S A＝S B＜S C．在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，

其中B、C两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上，如图甲、乙、丙所

示。

（1）实验过程中可以通过观察海绵的来比较压力的作用效果。

（2）通过比较两次实验，探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（3）大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素，于是他找来一个如图丁所示的液体压强计，将压强计的探头放入B、C两容器中，保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较（填“大”或“小”）。说明在深度相同时，越大，液体压强越大。

（4）再将探头放人B容器中的某一深度，改变探头的方向，会发现U形管左右两侧液面的高度差不变，由此说明：在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都。

【答案】：

（1）凹陷程度；（2）甲、乙；受力面积；（3）大；液体密度；（4）相等。

【解析】：

（1）实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，用海绵的凹陷程度来反映压力

作用效果。

（2）比较甲、乙两图所示实验可知，受力面积相同，压力越大，海绵凹陷程度越大，故可得结论：受力面积一定时，压力作用效果与压力大小有关。故答案为：

（3）保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较大。说明在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。

（4）在同种液体中，当探头所在的深度相同时，只改变探头的方向，U形管左右两侧液面的高度差不变，这表明：同一液体，在同一深度，向各个方向的压强相等。

练习2：（2019 衡阳）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小刚利用了两个相同的木块和一块海绵，进行了如图所示的实验.

(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下________(选