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（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.


（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，實(shí)心圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與圓柱體的.
（3）分析可以得出，當(dāng)圓柱體的密度相同時，實(shí)心圓柱體對水平地面的壓強(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，以某一合金甲圓柱體為研究對象，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，長方體鐵塊的高度為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】
（1）海綿被壓下深度
（2）高度
（3）“2、3”或“5、6”
（4）控制變量法,轉(zhuǎn)換法
（5）p=ρgh
（6）不能
【解析】（1）由題意可知，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，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；
（2）分析實(shí)驗(yàn)1、2或4、5可以看出，圓柱體的材料密度相同，高度不同，對水平面的壓強(qiáng)不同，故可得出結(jié)論：當(dāng)圓柱體的材料密度相同時，實(shí)心圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與圓柱體的高度有關(guān)；
（3）當(dāng)圓柱體的密度相同時，實(shí)心圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與底面積無關(guān)，要求圓柱體的密度相同，對水平面的壓強(qiáng)也相同，而底面積必須不同，故序號 2、3或5、6符合要求；
（4）此探究過程用到的科學(xué)探究方法有控制變量法、轉(zhuǎn)換法；
（5）已知合金的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S，由壓強(qiáng)的公式推導(dǎo)過程為： ；
（6）從實(shí)驗(yàn)條件可以看出p=ρgh這一公式只適用于質(zhì)量分布均勻的實(shí)心柱狀物體，不能應(yīng)用于各類固體的壓強(qiáng)的計(jì)算.
故答案為：（1）海綿被壓下的深度 ； （2）高度；（3）2、3或5、6 ；（4）控制變量法、轉(zhuǎn)換法； （5）p=ρgh ； （6）不能.
（1）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(rèn)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）當(dāng)圓柱體的材料密度相同時，實(shí)心圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與圓柱體的高度有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）理解控制變量法實(shí)質(zhì)，實(shí)心圓柱體對水平面的壓強(qiáng)也相同，而底面積必須不同，故序號 2、3或5、6符合要求；
（4）實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制變量法和轉(zhuǎn)化法；
（5）已知合金的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S，由固體壓強(qiáng)公式進(jìn)行推導(dǎo)；
（6）p=ρgh這一公式只適用于質(zhì)量分布均勻的實(shí)心柱狀物體，即密度均勻、上下等粗的柱體.