Question

4．在茫茫雪原上，步行者常會陷入雪中，腳踩滑雪板者卻不會陷下去，（如圖1）針對此現(xiàn)象
（1）你能提出值得探究的科學(xué)問題是壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？
（2）如圖2是小萌利用小方桌模型、砝碼、海綿來探究這一問題的實驗裝置．
①實驗中小萌是通過比較海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果的大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．
②分析比較圖甲、乙的實驗現(xiàn)象，乙圖中把小桌倒放的目的是為了改變受力面積，由現(xiàn)象可得結(jié)論是當(dāng)壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯
③若要使乙圖中小方桌模型對海綿的壓力作用效果增大，可采取的措施是將乙圖中的小方桌模型反過來按圖甲放置（或?qū)⒁覉D中小方桌模型上再增加砝碼）
④小萌將小方桌模型和砝碼放到一塊木板上，如圖丙所示，比較甲、丙兩種情況后，小萌認(rèn)為壓力作用效果還與接觸面的材料有關(guān)，請你對此結(jié)論做出簡要的評價在比較壓力作用效果時要求被壓物體的材料相同，所以小萌的結(jié)論是錯誤．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)該圍繞影響壓力作用效果的因素---壓力的大小和受力面積提出問題；
（2）①壓力的作用效果主要表現(xiàn)在物體的形變上，可以通過海綿的形變程度來反映壓力作用效果是否明顯；
②應(yīng)用控制變量法分析圖示實驗，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論；
③影響壓力作用效果的因素有壓力和受力面積，可以從這兩個方面去采取措施；
④力可以使物體發(fā)生形變，相同受力面的形變程度越大，壓力作用效果越明顯，可以通過受力面形變程度的大小判斷壓力的作用效果；
為了顯示壓力的作用效果，我們一般選擇海綿、泡沫塑料等較易形變的材料，而不能用木板．

解答 解：（1）根據(jù)滑雪板在雪地上滑行與雙腳直接在雪地中行走對雪的壓痕不同，可以提出如下問題：
①壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？
②壓力的作用效果與受力面積有關(guān)嗎？
③壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)嗎？（以上答案任選其一回答即可）
（2）①實驗中，海綿的凹陷程度越大，壓力作用效果越明顯，即通過比較海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果的大�。�
用海綿的凹陷程度來反映壓力作用效果，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．
②分析比較圖甲、乙的實驗現(xiàn)象，乙圖中小桌子倒放的目的是為了改變受力面積大小；
甲、乙兩圖的壓力大小不變，受力面積的大小不同，海綿的凹陷程度不同，且受力面積越小、海綿的凹陷程度越大，
故可得結(jié)論：當(dāng)壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著．
③因為影響壓力作用效果的因素是壓力的大小和受力面積的大小，所以若要使乙圖中小方桌模型對海綿的壓力作用效果增大，
可采取的措施是將乙圖中的小方桌模型反過來按圖甲放置（或?qū)⒁覉D中小方桌模型上再增加砝碼）．
④如果用木板代替海綿做此實驗，則不能完成本次實驗，這是因為木板不能有效顯示壓力的作用效果，難以確定影響因素的關(guān)系；
故小萌的結(jié)論是錯誤的，因為在比較壓力作用效果時要求被壓物體的材料必須相同．
故答案為：（1）壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；
（2）①海綿發(fā)生形變的程度；轉(zhuǎn)換法； 
②改變受力面積；在壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯；
③將乙圖中的小方桌模型反過來按圖甲放置（或?qū)⒁覉D中小方桌模型上再增加砝碼）；
④在比較壓力作用效果時要求被壓物體的材料相同，所以小萌的結(jié)論是錯誤．

點評 此題是探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗，掌握壓力作用效果的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究壓力作用效果的影響因素是本實驗的關(guān)鍵點．