Question

【題目】為了探究柱形物體對支持面產生的壓力形變效果與哪些因素有關，某小組同學猜想：可能與柱形的重力、形狀、底面積大小有關。他們用底面積相同、重力不同的長方體、正方體和圓柱體放在同一水平細沙面上進行實驗（如圖（a）所示），接著他們再把若干個相同的長方體放在同一水平細沙面上進行實驗（如圖（b）所示），實驗時他們測量了沙面下陷程度，并將有關數據記錄在表一、表二中。

表一						表二
實驗序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）		實驗序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
1	長方體	2	10	2		4	長方體	2	5	4
2	正方體	3	10	3		5	長方體	4	10	4
3	圓柱體	6	10	5		6	長方體	6	15	4
						7				、

（1）分析比較實驗序號1和2和3的數據及觀察的現象， ____（選填“能”或“不能”）得到初步結論：受力面積相同，柱形物體對支持面壓力越大，壓力產生的形變效果越顯著。理由：___ 。

（2）進一步分析比較實驗序號4和5和6數據及觀察的現象可得到結論：____，柱形物體對支持面的壓力形變效果相同。

（3）小明同學發現以上6次實驗還不能探究柱形物體對支持面壓力的形變效果與形狀有無關系，他應該選擇其他物體再次進行實驗，請把該物體符合要求的各項數據填寫在序號7中。______

（4）從上列表格中數據及觀察到的現象，小組同學總結歸納得出：若要比較柱形物體對支持面壓力產生的形變效果顯著程度，可以觀察比較________以及計算 ____所受的壓力大小進行判斷。

Answer 1

【答案】不能 柱形物體的形狀不同，未控制變量 形狀相同的柱形物體，當其壓力與受力面積的比值相同時

表二
實驗序號	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
4	長方體	2	5	4
5	長方體	4	10	4
6	長方體	6	15	4
7	正方體	6	15	/

下陷程度 單位受力面積

【解析】

(1)[1][2]柱形物體對支持面產生的壓力形變效果可能與柱形物體的重力、形狀、底面積大小有關，研究與柱形物體的形狀有關時，要控制柱形物體的重力、底面積大小相同，而實驗中，柱形物體的形狀不同，未控制變量，故分析比較實驗序號 1 和 2 和 3 的數據及觀察的現象，不能得到初步結論；

(2)[3]進一步分析比較實驗序號 4 和 5 和 6 數據知：

== ，

3 次實驗中沙子下陷程度相同；

故進一步分析比較實驗序號 4 和 5 和 6 數據知：形狀相同的柱形物體，當其壓力與受力面積的比值相同時，柱形物體對支持面的壓力形變效果相同；

(3)[4]探究柱形物體對支持面壓力的形變效果與形狀的關系，要控制柱形物體的重力、和底面積大小相同， 只改變柱體的形狀 ( 與 6 相比 )， 故可用正方體柱形物體，控制壓力為 6N， 受力面積為 15cm2，如下表所示：

表二
實驗序號/p>	形狀	壓力 （牛）	受力面積（厘米2）	下陷程度（毫米）
4	長方體	2	5	4
5	長方體	4	10	4
6	長方體	6	15	4
7	正方體	6	15	/

(4)[5][6]由表中 1 、 2 、 3 數據 ，

<<，

即單位面積受到壓力變大，對應的 3 次實驗沙子下陷的程度變大；

由表中 4 、 5 、 6 數據，

==，

即單位面積受到壓力相同，對應的 3 次實驗中沙子下陷程度相同；

故若要比較柱形物體對支持面壓力產生的形變效果顯著程度，可以觀察比較下陷程度以及計算單位受力面積所受的壓力大小進行判斷。