实验10 探究压力作用效果的影响因素实验

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】：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；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；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】：就数实验条件实验现象压力情况受力面积形变大小1小桌桌腿2小桌+钩码桌腿3小桌十钩码桌面【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、比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.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。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：。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。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】：控制变量法；转换法；DE；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；EF；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。增大受力面积；通过减小受力面积。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。硬度小；⑺压强；【解析】：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.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；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；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.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。DEF硬度小、容易变形，便于观测压力作用效果。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SA=SB<SC.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*（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，（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“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一【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.中乙块海绵，进行了如图所示的实验.中乙.（选（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.（选填“A"、“B”或“C”)实验中在用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点当电压一定时，探究电流与电阻的关系用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱对比甲、乙两图，可以得出：当压力一定时，小，压力的作用效果越明显对比甲、丁两图，小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点(选填“正确”或“错误”)，并说明理由：。【答案】：(1)C；(2)受力面积；(3)错误；没有控制受力面积一定。【解析】：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叫转换法。用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点，采用的是等效替代法;当电压一定时，探究电流与电阻的关系，采用的是控制变量法;电磁铁磁性的强弱不能直接看到，但可以用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱，即采用了转换法。故选C。对比甲、乙两图，木块对海绵的压力相同，但受力面积不同,由此得出的结论是:当压力一定时，受力面积越小,压力的作用效果越明显。若研究压力的作用效果与压力大小的关系，由控制变量法知，需要控制受力面积相同,但甲、丁两图中受力面积不同，即没有控制受力面积相同，故他的观点是错的。练习3：(2019•兰州)如图所示，在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学在透明有机盒内放入一块海绵和砖块进行实验。实验时，他通过观察来比较砖块对海绵压力的作用效果，这种实验方法叫做转换法，采用相同实验方法的其他实验还有哪些，请举出一例。要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应选用图中两次实验进行比较。分析比较图中甲、丙两次实验，可以得出的结论。【答案】：海绵的凹陷程度；探究动能的大小与哪些因素有关(或探究影响电磁铁磁性强弱的因素等)。甲、乙；在压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。【解析】：实验中，压力的作用效果用海绵形变大小来反映，即转换法的应用。探究动能的大小与哪些因素有关(或探究影响电磁铁磁性强弱的因素等)，也应用了转换法。要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积相同，压力大小不同，故应选甲、乙两次实验进行比较。分析比较图中甲、丙两次实验，压力相同，受力面积越小，海绵的形变越大，由此可得：在压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。练习4：(2019•鄂州)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。单乙丙⑴实验中用反映压力的作用效果，采用了转换法。比较甲、乙两图的实验可以得出；比较丙图和图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。本实验还采用了的研究方法。【答案】：海绵凹陷程度；(2)受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；乙；(3)控制变量。【解析】：该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的，这用到了转换法；图甲和图乙，物体的受力面积相同而压力不同，乙图压力大，乙图力的作用效果明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；图乙和图丙，桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同，乙图受力面积小，乙图压力作用效果明显，由此可知：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。影响压力作用效果的因素是压力和受力面积，研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同；在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同，这用到了控制变量法。练习5：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图20所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题:图20压力的作用效果的大小是通过比较海绵的程度来确定。分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论：分析比较图的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著.进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论：【答案】：凹陷；(2)当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著;乙和丁；压力作用效果与压力大小和受力面积均有关，压力越大，受力面积越小，压力作用效果越显著。【解析】：压力的作用效果可以通过比较海绵的凹陷程度来确定。比较图乙和丙，海绵受到的压力大小相同，只是受力面积不同，受力面积大的，海绵凹陷浅，受力面积小的，海绵凹陷较深，由此可得出结论：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。比较图乙和丁，海绵的受力面积相同，压力大小不同，压力越大，海绵凹陷越深，由此可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著.根据本实验的实验现象，可归纳出结论：压力作用效果与压力大小和受力面积均有关，压力越大，受力面积越小，压力作用效果越显著。练习6：小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验。

（1）该探究实验用到的实验方法。（2）观察三个实验，比较甲图和图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：相同时，越小，压力的作用效果越明显。【答案】：（1）控制变量法；（2）乙；（3）压力；受力面积。【解析】：（1）探究影响压力作用效果的因素，应采用控制变量法的思想；（2）要得出“受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显”的结论，必须控制受力面积相同，压力大小不同，符合条件的只有甲、乙两图；（3）甲、丙两图中，都是一块砖，压力相同，放置方式不同，受力面积不同，压力的作用效果不同，因此会得出压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著.练习7：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材：小桌、海绵、砝码、木板，如图所示，设计了a、b两个实验。通过观察图a、b后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图c所示。通过对图a、c的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显，的结论。请你根据已学过的压强知识分析：（1）小明和小华是根据来比较压力的作用效果的。（2）造成前后两个结论不一致的原因。（3）设图b中小桌对海绵的压强是pb，图c中小桌对木板的压强是pc，则pb_pc（选填“小于”、“等于”或“大于”）。比较图b和图c可知，根据压力的作用效果比