实验10 探究压力作用效果的影响因素实验(解析版)
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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