Question

【題目】在“探究實心圓柱體對地面的壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某中學(xué)一小組的同學(xué)們認(rèn)為此壓強跟圓柱體的密度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)們從實驗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)量分布均勻的實心圓柱體做實驗，測出實心圓柱體豎直放置時(如圖所示)對水平桌面上海綿的壓下深度，實驗記錄見下表。

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_________________________來判斷壓強大小的。

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

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

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

(5)實驗結(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)它對海綿的壓強大小的表達式(已知合金的密度為ρ，實心圓柱體的高度為h，底面積為S)。表達式為____________。

(6)上面推導(dǎo)出的表達式____________(選填“能”或“不能”)應(yīng)用于各類固體的壓強的計算。

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)實驗采用是了轉(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大小的。

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

(3)分析實驗2、3(或5、6)，密度相同，高度相同時，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，實心圓柱體對海綿的壓強與底面積無關(guān)。

(4)采用底面積和高度分別進行探究的方法，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的大小是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。

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

(6)根據(jù)實驗過程及上式的推導(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、粗細相同的規(guī)則實心的物體，所以上面推導(dǎo)出的表達式不能應(yīng)用于各類固體的壓強的計算。

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