Question

為了探究壓力產(chǎn)生的形變效果與哪些因素有關(guān)，甲、乙、丙三位同學(xué)分別選用若干實(shí)心長方體和正方體以不同方式放在同一水平沙面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并分別將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)和物體在沙中的下陷深度記錄在下面三張表中．甲同學(xué)將同一長方體平放、側(cè)放、豎放在同一水平沙面上（數(shù)據(jù)見表一）；乙同學(xué)將三塊不同的正方體放在同一水平沙面上（數(shù)據(jù)見表二）；丙同學(xué)將同一長方體分別疊放在三塊正方體上方，然后放在同一水平沙面上（見表三）．
表一                                                                                                  表二

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	壓力 （牛）	受力面積 （厘米2）	下陷深度 （厘米）		實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	壓力 （牛）	受力面積 （厘米2）	下陷深度 （厘米）
1	10	2	1.00		4	6	5	0.20
2	10	4	0.50		5	12	10	0.20
3	10	8	0.25		6	24	20	0.20

表三

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	壓力 （牛）	受力面積 （厘米2）	下陷深度 （厘米）
7	16	5	0.65
8	22	10	0.45
9	34	20	0.35

（1）三位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中是通過比較______知道壓力產(chǎn)生形變效果是否顯著的．
（2）三位同學(xué)分析自己記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別得出的結(jié)論是：
甲：當(dāng)壓力相同時(shí)，受力面積越大，壓力產(chǎn)生的形變效果越不顯著．
乙：受力面積增大時(shí)，壓力產(chǎn)生的形變效果相同，所以壓力產(chǎn)生的形變效果與受力面積大小無關(guān)．
丙：無論壓力是否變大，只要受力面積越大，壓力產(chǎn)生的形變效果就越不顯著．
請(qǐng)判斷，甲同學(xué)的結(jié)論是______，乙同學(xué)的結(jié)論是______，丙同學(xué)的結(jié)論是______．（均選填“錯(cuò)誤的”、“不完整的”或“正確的”）
（3）乙、丙同學(xué)在觀察了表二、表三中的實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與7（或5與8，或6與9）的數(shù)據(jù)及觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，可得出的結(jié)論是：______．
（4）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析三張表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象可得到的結(jié)論是：當(dāng)______，壓力產(chǎn)生的形變效果就越顯著．

Answer 1

【答案】分析：（1）本題中，壓力的作用效果是通過物體在沙中下陷的程度反映出來的，下陷越深，說明壓力的作用效果越明顯；
（2）壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小兩個(gè)因素有關(guān)，因此，判斷三位同學(xué)的結(jié)論首先要看他們是否是在控制變量法的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了科學(xué)的分析；
（3）實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與7（或5與8，或6與9）的數(shù)據(jù)符合受力面積相同，壓力大小不同的特點(diǎn)，再看形變效果的大小，即可得出可靠的結(jié)論；
（4）物理學(xué)中壓力的作用效果是用壓強(qiáng)來表示的，而壓強(qiáng)就是單位面積上受到的壓力，因此，利用數(shù)據(jù)分析壓力和受力面積的比值，可得出更進(jìn)一步的結(jié)論．
解答：解：（1）由題意可知，物體下陷的深度越深，表明壓力產(chǎn)生的形變效果越顯著，因此，實(shí)驗(yàn)中是通過比較物體下陷的程度來知道壓力作用效果的；
（2）甲的結(jié)論指出了是在壓力相同的條件下，受力面積越大，壓力產(chǎn)生的效果越不顯著，符合實(shí)際，方法科學(xué)，結(jié)論可靠；
乙的結(jié)論沒有在控制在壓力不變的情況下，研究壓力大小對(duì)壓力作用效果的影響，方法不科學(xué)，結(jié)論不可靠；
丙的結(jié)論同樣沒有在控制變量的條件下研究壓力作用效果與另外兩個(gè)變量的關(guān)系，方法不科學(xué)，結(jié)論不可靠．
故甲的結(jié)論正確，乙、丙的結(jié)論錯(cuò)誤；
（3）表二、表三中的實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與7（或5與8，或6與9）的數(shù)據(jù)都是在受力面積相同的情況下，比較壓力大小對(duì)壓力產(chǎn)生效果的影響，因此可得出結(jié)論：受力面積相同，壓力越大，壓力產(chǎn)生的形變效果越顯著；
（4）用壓力除以受力面積會(huì)得到一個(gè)比值，這個(gè)比值就是壓強(qiáng)，分析數(shù)據(jù)可以看出，比值越大，壓力產(chǎn)生的形變效果就越顯著．
故答案為：（1）物體在沙中下陷的程度；
（2）正確的，錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的；
（3）受力面積相同，壓力越大，壓力產(chǎn)生的形變效果越顯著；
（4）壓力和受力面積的比值越大時(shí)．
點(diǎn)評(píng)：利用物體在沙中下陷的程度反映壓力的作用效果，這屬于轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)論時(shí)要用到控制變量的方法；最后比較壓力與受力面積的比值，實(shí)際上是引導(dǎo)我們得出了壓強(qiáng)的概念．本題呈現(xiàn)了一個(gè)較實(shí)用的探究過程，值得我們關(guān)注．