Question

（2013?松北區三模）小文和小濤探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”，他們根據生活經驗做出了如下猜想：
A：壓力的作用效果可能與壓力大小有關．
B：壓力的作用效果可能與受力面積大小有關．
請你結合課上的經驗，協助他們完成探究．
（1）小濤利用酒瓶、水和海綿進行探究，為了驗證猜想A，小濤應該如何進行實驗？請你幫助小濤設計一個可行的實驗方案．
（2）小文利用海綿和兩本相同的字典進行探究，如圖1所示，在同一海綿上分別平放一本字典，疊放兩本字典，立放兩本字典，觀察海綿的形變程度．請你設計一個表格并收集、記錄小文上述實驗證據．
（3）小濤用如圖2所示實驗研究壓力作用效果和受力面積大小的關系，小文認為小濤的探究過程存在問題，請你指出存在的問題并說出改進方法．

Answer 1

分析：（1）壓力作用效果用物體形變大小來反映．
壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關．探究壓力作用效果跟壓力大小關系時，控制受力面積不變；探究壓力作用效果跟受力面積關系時，控制壓力大小不變．
（2）壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關．壓力作用效果用物體形變大小來反映．實驗中要收集海綿的形變程度、壓力大小、受力面積大小．用實驗來探究物理規律時要進行多次實驗．表格還要顯示實驗次數．
（3）探究壓力作用效果跟受力面積關系時，控制壓力大小不變，改變受力面積大小．

解答：解：（1）把酒瓶正立放置在海綿上，改變酒瓶中所裝水量，比較海綿形變程度．
（2）實驗表格中有實驗次數、壓力大小（字典的本數）、受力面積大小（字典的放置情況）、海綿形變程度．如圖．

實驗次數	字典本數	字典放置情況	海綿形變程度
1	一本	平放	較小
2	兩本	平放	較大
3	兩本	立放	最大

（3）問題：無法控制兩次實驗壓力相同．
改進：兩手以不同的受力面積按壓同一氣球，讓氣球保持靜止，比較氣球形變程度．

點評：一個物理量受多個因素影響時，探究物理量和其中一個因素關系時，控制其它因素不變，這種方法是控制變量法，控制變量法是初中物理中常見的一種方法．