Question

為了探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)，某小組同學分別用若干個不同材料制成的物塊如圖所示放置在同一海綿上，盛放海綿的玻璃容器上標有間隔距離相等的刻度線．實驗時，他們又在物塊上施加不同大小的豎直向下的力F，然后仔細觀察壓力的作用效果，并記錄海綿的凹陷程度及有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表一、表二和表三所示．
表一

實驗序號	材料	壓力（牛）	受力面積（厘米2）	下陷格數(shù)（格）
1	銅	10	30	2
2	鐵	30	30	4
3	鋁	15	12	5

表二

實驗序號	材料	壓力（牛）	受力面積（厘米2）	下陷格數(shù)（格）
4	銅	7.5	30	1
5	鐵	10	20	2
6	鋁	15	50	3

表三

實驗序號	材料	壓力（牛）	受力面積（厘米2）	下陷格數(shù)（格）
7	銅	3.75	30	0.5
8	鐵	15	60	1
9	鋁	10	20	2

（1）分析比較實驗序號1，5和9的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：壓力的作用效果與物塊的材料種類

無關(guān)

（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（2）分析比較實驗序號

3、6

等數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（3）分析比較實驗序號1，4和7等數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：

受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯

（4）甲、乙和丙三位同學進一步綜合分析了表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，并分析歸納得出結(jié)論．
甲同學的結(jié)論是：當受力面積與壓力的比值相同時，壓力的作用效果相同；當受力面積與壓力的比值越小，壓力的作用效果越顯著．乙同學的結(jié)論是：當壓力與受力面積的比值相同時，壓力的作用效果相同；當壓力與受力面積的比值越大，壓力的作用效果越顯著．丙同學的結(jié)論是：當壓力與受力面積的差值越大時，壓力的作用效果越顯著．
請判斷，甲同學的結(jié)論

正確

，乙同學的結(jié)論

正確

，丙同學的結(jié)論

錯誤

．（均選填“錯誤”、“不完整”或“正確”）

Answer 1

分析：（1）分析比較實驗序號5和9的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，確定相同的量（壓力和受力面積）和不同的量（材料），結(jié)合海綿的形變得出結(jié)論；
（2）要得出壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯，需控制壓力相同，受力面積不同，且受力面積越小，海綿的形變應越大；
（3）分析比較實驗序號1，4和7的數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論．
（4）壓力作用效果可以用壓力與受力面積的比值（壓強）表示，比值越大，力的作用效果越明顯，也可以用受力面積與壓力的比值表示，比值越小，壓力作用效果越明顯；壓力與受力面積的差值不能表示壓力作用效果．

解答：解：（1）由表中實驗序號為5、9的實驗數(shù)據(jù)可知，材料種類不同而壓力和受力面積都相等，海綿下陷的格數(shù)相等，壓力作用效果相等，由此可得：壓力作用小于與物塊的材料種類無關(guān)．
（2）由表中實驗序號為3、6的數(shù)據(jù)可知，壓力相等而受力面積不同時，海綿下陷的格數(shù)不同，壓力作用效果不同，受力面積越小，壓力作用效果越明顯，由此可得：壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯．
（3）由表中實驗序號為1、4、7的數(shù)據(jù)可知，受力面積相同而壓力大小不相等，壓力越大，海綿下陷的格數(shù)越多，壓力作用效果越明顯，由此可得：受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯．
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知：當受力面積與壓力的比值相同時，壓力的作用效果相同；當受力面積與壓力的比值越小，壓力的作用效果越顯著．故甲的說法是正確的；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當壓力與受力面積的比值相同時，壓力的作用效果相同；當壓力與受力面積的比值越大，壓力的作用效果越顯著，故乙的說法正確；
由表中實驗數(shù)據(jù)不能得出：當壓力與受力面積的差值越大時，壓力的作用效果越顯著，故丙的說法是錯誤的．
故答案為：（1）無關(guān)；（2）3、6；（3）受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯；（4）正確；正確；錯誤．

點評：本實驗應用了控制變量法，正確應用控制變量法、分析表中實驗數(shù)據(jù) 即可正確解題．壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關(guān)．在受力面積一定時，壓力越大，壓力作用效果越顯著；在壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著；在受力面積和壓力都不同時，壓力和受力面積的比值相同時，壓力作用相同，比值越大時，壓力作用效果越顯著．