Question

【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中，同学们认为跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S 是有关的，但有怎样的关系看法不同．于是在老师的帮助下，同学们从实验室里挑选了不同的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时对水平桌面上的海绵压下去的深度（如图所示），实验记录见下表．

序号	物体	底面积S/cm2	高度h/cm	海绵被压下深度/cm
1	甲合金圆柱体A	10	5	0.5
2	甲合金圆柱体B	10	10	1
3	甲合金圆柱体C	20	10	1
4	乙合金圆柱体A	10	5	1.5
5	乙合金圆柱体B	10	10	3
6	乙合金圆柱体C	20	10	3

（1）实验中同学们是通过来判断压强大小的．
（2）分析实验1、2 或4、5 可以得出：当圆柱体的材料相同时，实心圆柱体对水平地面的压强可能与圆柱体的成正比；
（3）分析可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关．此探究过程用到的两种科学方法有、 ．
（4）实验结束之后，同学们以甲合金圆柱体为研究对象，推导它对海绵的压强大小的表达式（已知合金的密度为ρ，圆柱体的高度为h，底面积为S）．表达式为 ． 该表达式（选填“能”或“不能”）应用于各类固体压强的计算．

Answer 1

【答案】
（1）海绵被压下深度
（2）高度
（3）控制变量法；转换法
（4）p=ρɡh；不能
【解析】解：（1）由题意可知，该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的，这是转换法的运用；（2）分析实验1、2或4、5可以看出，圆柱体的材料密度相同，高度不同，对水平面的压强不同，故可得出结论：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度成正比．（3）在探究实心圆柱体对水平地面的压强可能与圆柱体的高度的关系时，需要控制圆柱体的材料相同和底面积相同，属于控制变量法； 该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的，这是转换法的运用；（4）已知合金的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S，由压强的公式推导过程为：p= = = = = =ρgh．
该表达式适用的条件有：①固体密度必须是均匀；②固体形状必须是上下粗细相同的柱体；③所求压强必须是固体对水平面产生的压强，所以不能应用于各类固体压强的计算．
所以答案是：（1）海绵被压下深度；（2）高度；（3）控制变量法；转换法；（4）p=ρɡh；不能．
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的相关知识，掌握压强：作用在物体单位面积上的压力叫做压强．压强用符号p表示．压强是为了比较压力的作用效果而规定的一个物理量．