Question

小芳同學(xué)觀察到許多建筑材料的截面多是V形或U形，這引起了她的好奇心．
[提出問(wèn)題]物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)？
[猜想與假設(shè)]猜想一：物體承受的壓力與物體的形狀有關(guān)．
猜想二：物體承受的壓力與物體的材料有關(guān)．
于是小芳利用如圖所示的裝置，選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和若干火柴棒，對(duì)猜想一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)]
（1）選取材料和長(zhǎng)、寬、厚相同的紙條若干．
（2）將一張紙條折成V形，放在裝置上，在紙條兩端距中點(diǎn)（支點(diǎn)）相同距離處，各掛一相同的火柴盒子．在兩火柴盒中逐漸增加數(shù)量 ________的火柴棒，直到紙條被壓彎折為止，記錄一端火柴盒中火柴棒根數(shù)．

	V形	U形	圓弧形
1	46	36	65
2	43	32	62
3	45	35	63

（3）將紙條分別拆成U型、圓弧型，重復(fù)步驟（2）．
（4）更換紙條，將以上實(shí)驗(yàn)再做兩次．
①[分析與論證]
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是（寫(xiě)出一條即可） ________（注：其它答案只要合理均予計(jì)分）．
②[交流與合作]
（生產(chǎn)、生活和建筑中利用物體形狀影響其承受壓力的事例很多，如巨大的鐵橋中多處使用了U形鋼材．請(qǐng)你舉出一個(gè)利用V形或圓弧形結(jié)構(gòu)的實(shí)例 ________．
（5）若要探究猜想二，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使所選物體的 ________．

Answer 1

解：（2）為了使V形的紙條不向一側(cè)傾斜，就需要在其兩側(cè)施加同樣大小的力，即懸掛同樣多的火柴棒．
（4）①由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體的形狀為圓弧形時(shí)，兩端懸掛的火柴棒的數(shù)目最多，所以圓弧形狀的物體能夠承受的壓力最大．
②日常生活中接觸到的物體中利用V形結(jié)構(gòu)有：角鋼、廠房的屋架、塔吊支架；圓弧形結(jié)構(gòu)有：隧道頂、橋洞、拱形橋
（5）根據(jù)控制變量法的思想，要研究物體承受的壓力與物體的材料的關(guān)系，就要讓被研究的兩個(gè)物體除了材料不同外，讓其余的幾個(gè)因素都相同．在保證形狀相同的前提下，還要讓它們的長(zhǎng)度、寬度、厚度都相同，因?yàn)檫@幾個(gè)方面也能影響物體承受壓力的程度．
故答案為：相同；圓弧形狀的物體能夠承受的壓力最大；V形；角鋼、廠房的屋架、塔吊支架；圓弧形：隧道頂、橋洞、拱形橋；形狀和長(zhǎng)、寬、厚相同．
分析：由日常生活中的經(jīng)驗(yàn)可知，物體承受的壓力與物體的形狀、材料等因素有關(guān)，因此研究物體承受壓力的能力時(shí)要用到控制變量法．
（2）物體承受壓力大小的能力在此題中是通過(guò)火柴盒中火柴棍的多少來(lái)體現(xiàn)的．為了使紙條不向一側(cè)傾斜，因此在紙條的兩側(cè)要施加相同的力．
（4）①根據(jù)表中火柴棒的數(shù)目的多少，可以確定物體哪種形狀承受的壓力最大．
②根據(jù)日常生活中的一些V形或圓弧形的物體，可以明確關(guān)于這兩種形狀結(jié)構(gòu)在實(shí)際生活中的應(yīng)用．
（5）利用控制變量法的思想，可以確定研究物體承受的壓力與物體的材料有關(guān)時(shí)，要控制其它量相同．
點(diǎn)評(píng)：此題是一個(gè)探究題，它探究的問(wèn)題在課本上找不到對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，但根據(jù)學(xué)過(guò)的研究方法，可以解決這個(gè)問(wèn)題．題目的難點(diǎn)在于舉實(shí)例．