Question

5．小明同學(xué)利用A、B兩物體、砝碼、泡沫等器材探究“壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”的實驗．如圖所示．

（1）實驗中他們通過觀察海綿的形變程度來比較壓力作用效果．物理研究的方法有很多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法等，他們運用的這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）在探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”時，應(yīng)通過比較1、3兩圖完成．
（3）比較圖1、圖2所示實驗，能夠得到的結(jié)論是：在受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（4）小華同學(xué)實驗時將物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊，如圖4所示．他發(fā)現(xiàn)它們對泡沫的壓力作用效果相同，由此他得出的結(jié)論是：壓力作用效果與受力面積無關(guān)，你認為他在探究過程中存在的問題是：沒有控制物體間的壓力大小相等．

Answer 1

分析 （1）力的作用效果有兩個：一是改變物體的形狀，二是改變物體的運動狀態(tài)，壓力作用效果用物體形變大小來反映．物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”時應(yīng)控制壓力相同而受力面積不同，分析圖示實驗，找出符合要求的實驗序號．
（3）根據(jù)控制變量法的要求，分析1、2兩實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象，然后得出實驗結(jié)論．
（4）探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”時應(yīng)控制壓力相同而受力面積不同，分析實驗是否應(yīng)用了控制變量法，然后答題．

解答 解：（1）海綿在壓力作用下發(fā)生形變，壓力越大，形變量越大，因此實驗中可以通過觀察海綿的形變程度來比較壓力作用效果．用海綿的形變程度間接反應(yīng)壓力的作用效果，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法．
（2）由圖可知，1、3實驗中，物體間的壓力相同而接觸面的面積不同，根據(jù)1、3兩實驗可以探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”．
（3）由1、2兩圖所示實驗，可知，在接觸面積相同的情況下，壓力越大，力的作用效果越明顯，由此可知：受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯．
（4）在將A物體沿虛線方向切掉一部分時，如圖4所示，沒有控制物體間的壓力大小相等，因此不能根據(jù)1、4兩圖示實驗得出“壓力的作用效果與受力面積大小無關(guān)”的結(jié)論．
故答案為：（1）形變； 轉(zhuǎn)換；（2）1、3；
（3）受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；（4）沒有控制物體間的壓力大小相等．

點評 本題考查了探究影響壓力作用效果的實驗，注意控制變量法與轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用是正確解題的關(guān)鍵．