Question

【題目】在“探究實(shí)心圓柱體對地面的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某中學(xué)一小組的同學(xué)們認(rèn)為此壓強(qiáng)跟圓柱體的密度ρ、高度h、圓柱體底面積S是有關(guān)的，但有怎樣的關(guān)系看法不同。于是，在老師的幫助下，小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室里挑選了由不同密度的合金材料制成的高度和橫截面積不同、質(zhì)量分布均勻的實(shí)心圓柱體做實(shí)驗(yàn)，測出實(shí)心圓柱體豎直放置時(shí)(如圖所示)對水平桌面上海綿的壓下深度，實(shí)驗(yàn)記錄見下表。

序號	物體	底面積S/cm2	高度h/cm	海綿被壓下深度/cm
1	合金甲圓柱體A	10	5	0.5
2	合金甲圓柱體B	10	10	1
3	合金甲圓柱體C	20	10	1
4	合金乙圓柱體A	10	5	1.5
5	合金乙圓柱體B	10	10	3
6	合金乙圓柱體C	20	10	3

(1)該小組同學(xué)是通過_________________________來判斷壓強(qiáng)大小的。

(2)分析實(shí)驗(yàn)1、2或4、5可以得出：當(dāng)圓柱體的材料密度相同時(shí)，實(shí)心圓柱體對海綿的壓強(qiáng)與圓柱體的____________有關(guān)。

(3)分析實(shí)驗(yàn)____________可以得出，當(dāng)圓柱體的密度相同時(shí)，實(shí)心圓柱體對海綿的壓強(qiáng)與底面積無關(guān)。

(4)此探究過程用到的科學(xué)探究方法有____________________、__________。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，以某一合金圓柱體為研究對象，推導(dǎo)它對海綿的壓強(qiáng)大小的表達(dá)式(已知合金的密度為ρ，實(shí)心圓柱體的高度為h，底面積為S)。表達(dá)式為____________。

(6)上面推導(dǎo)出的表達(dá)式____________(選填“能”或“不能”)應(yīng)用于各類固體的壓強(qiáng)的計(jì)算。

Answer 1

【答案】 海綿被壓下深度 高度 2、3(或5、6) 控制變量法 轉(zhuǎn)換法 p＝ρgh　 不能

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)采用是了轉(zhuǎn)換法，即該小組同學(xué)是通過海綿被壓下深度來判斷壓強(qiáng)大小的。

(2)分析實(shí)驗(yàn)1、2或4、5分析可以看出：當(dāng)圓柱體的材料密度相同時(shí)，實(shí)心圓柱體對海綿的壓強(qiáng)與圓柱體的高度有關(guān)。

(3)分析實(shí)驗(yàn)2、3(或5、6)，密度相同，高度相同時(shí)，海綿被壓下的深度也相同，所以可以得出，當(dāng)圓柱體的密度相同時(shí)，實(shí)心圓柱體對海綿的壓強(qiáng)與底面積無關(guān)。

(4)采用底面積和高度分別進(jìn)行探究的方法，體現(xiàn)了控制變量法的應(yīng)用；用海綿被壓下的深度表示壓強(qiáng)的大小是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。

(5)已知合金的密度為ρ，實(shí)心圓柱體的高度為h，底面積為S，根據(jù)壓強(qiáng)公式進(jìn)行推導(dǎo)過程： ；

(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程及上式的推導(dǎo)過程可知，上式在固體中應(yīng)用的條件為：密度均勻、豎直放置、粗細(xì)相同的規(guī)則實(shí)心的物體，所以上面推導(dǎo)出的表達(dá)式不能應(yīng)用于各類固體的壓強(qiáng)的計(jì)算。

故答案為：(1). 海綿被壓下深度 (2). 高度 (3). 2、3(或5、6) (4). 控制變量法 (5). 轉(zhuǎn)換法 (6). p＝ρgh　 (7). 不能