Question

20．小张同学利用A、B两物体、海绵灯器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验．如图所示：

（1）实验中选用海绵而不选用木板之类材料的原因是海绵受力容易发生形变．
（2）实验中小张是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的．
（3）分析比较甲、乙两图所示的实验，能够得到的结论是受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显．
（4）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”应通过比较甲、丙两图所示实验．
（5）小张同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的B₁、B₂两块，如图丁、戊所示，他通过观察实验现象发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关，他的实验结论错误（选填“正确”或“错误”），理由是没有控制压力一定．

Answer 1

分析 （1）不同材料在压力和受力面积一定时，发生的形变不同．选择哪种材料，应以有利于实验现象的观察为原则；
（2）压力的作用效果主要通过形变大小来比较，海绵受力后形状会发生较明显的变化；
（3）根据图表分析结论，一定要分清哪些是控制的因素，哪些是变化的因素，结论的出现是有哪个因素的变化引起的；
（4）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，应控制压力相同，改变受力面积；
（5）探究压力作用效果与受力面积的关系，应控制压力不变，据此分析答题．

解答 解：（1）在压力和受力面积相同时，海绵的形变比木板更大，更有利于观察实验现象；
（2）有压力作用在海绵表面时，海绵的形状会发生明显变化，所以用海绵的形变程度比较压力作用效果的大小；
（3）分析比较甲、乙两图所示的实验可知，受力面积相同，压力不同，海绵的形变不同，且压力越大、海绵的形变越大，故可得结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（4）要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，应控制压力相同，改变受力面积，由图可知甲、丙符合；
（5）将物体B沿竖直方向切成大小不同的B₁、B₂两块，没有控制物体间压力相同，所得结论：压力作用效果与受力面积无关是错误的．
故答案为：
（1）海绵受力容易发生形变；
（2）海绵的凹陷程度；
（3）受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（4）甲、丙；
（5）错误；没有控制压力一定．

点评 采用控制变量法研究物理问题时，要明确一个物理量可能受几个因素的影响，一定要注意控制什么，改变什么．