Question

為了探究實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與哪些因素有關，某同學用若干個不同的圓柱體豎直放置在同一水平沙面上，進行了三組實驗，并記錄有關數據分別如表一、表二、表三所示．實驗時，他仔細觀察沙面的凹陷程度，并通過比較，發現每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同，第一組凹陷程度最大，第二組其次，第三組最小．
表一 （ρ_銅=8.9×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（cm）	底面積（cm2 ）
1	銅	20	10
2	銅	20	20
3	銅	20	30

表二（ρ_鐵=7.9×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（cm）	底面積（ cm2 ）
4	鐵	20	10
5	鐵	20	20
6	鐵	20	30

表三（ρ_銅=8.9×10³kg/m³）

實驗序號	材料	高度（cm）	底面積（cm2　 ）
7	銅	10	10
8	銅	10	20
9	銅	10	30

（1）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：當圓柱體材料的密度和高度相同時，壓力的作用效果與底面積 ________（選填“有關”或“無關”）．
（2）分析比較實驗序號 ________的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：當圓柱體的高度相同時，材料的密度越大，壓力的作用效果越顯著．
（3）請分析比較實驗序號1與7（或2與8，或3與9）的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論：________．
（4）進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象，并歸納得出結論．
（a）分析比較表一、表二或表三中的數據及觀察到的現象，可初步得出：________．
（b）分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象，可初步得出：________．

Answer 1

解：（1）分析實驗序號1、2、3可以發現材料、高度相同，底面積不同，壓力的作用效果相同，說明壓力的作用效果和底面積沒有關系．
故答案為：無關．
（2）要得出壓力作用效果和材料密度的關系，就要保證高度和底面積一定，1和4，2和5，3和6都符合題意．
故答案為：1與4（或2與5，或3與6）．
（3）實驗序號1與7，材料和底面積相同，高度是不同的，壓力的作用效果也是不同的，這說明壓力的作用效果和圓柱體的高度有關，當圓柱體的材料相同時，高度越高，壓力的作用效果越顯著．
故答案為：當圓柱體的材料相同時，高度越高，壓力的作用效果越顯著．
（4）綜合比較表一、表二和表三，可以發現圓柱體物體所產生壓力的作用效果和材料的密度與高度的乘積有關；乘積越大，壓力的作用效果越明顯．
故答案為：圓柱體材料的密度與高度的乘積相同，壓力的作用效果就相同；
圓柱體材料的密度與高度的乘積越大，壓力的作用效果就越顯著．
分析：（1）每一組沙面的凹陷程度相同，也就說明了壓力的作用效果是相同的．通過分析每一組的數據可以知道物體的密度和高度都是一定的，只要底面積是不同的，這說明底面積的大小不影響壓力的作用效果．
（2）要探究壓力作用效果和物體密度的關系，就要采用控制變量法控制高度和底面積一定，而物體的密度不同；
要探究壓力的作用效果和物體高度的關系，就要采用控制變量法控制物體密度和底面積一定，而物體的高度不同．
（3）綜合比較三個表格的數據可以知道，壓力的作用效果和物體的密度和高度都有關系，物體密度和高度的乘積相等，壓力的作用效果就是一樣的；物體密度和高度的乘積越大，壓力的作用效果就越明顯．
點評：此題考查的我們的實驗分析能力，我們要學會使用科學的探究方法通過實驗得出我們想要的結論．這道題的難點在第四小題，要綜合分析三個表格，才可以得出正確的結論．