Question

【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中，某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的，但有怎样的关系看法不同。于是，在老师的帮助下，小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成的高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度，实验记录见下表。

序号	物体	底面积S/cm2	高度h/cm	海绵被压下深度/cm
1	合金甲圆柱体A	10	5	0.5
2	合金甲圆柱体B	10	10	1
3	合金甲圆柱体C	20	10	1
4	合金乙圆柱体A	10	5	1.5
5	合金乙圆柱体B	10	10	3
6	合金乙圆柱体C	20	10	3

(1)该小组同学是通过_________________________来判断压强大小的。

(2)分析实验1、2或4、5可以得出：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对海绵的压强与圆柱体的____________有关。

(3)分析实验____________可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对海绵的压强与底面积无关。

(4)此探究过程用到的科学探究方法有____________________、__________。

(5)实验结束之后，同学们在老师的指导下，以某一合金圆柱体为研究对象，推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ，实心圆柱体的高度为h，底面积为S)。表达式为____________。

(6)上面推导出的表达式____________(选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。

Answer 1

【答案】 海绵被压下深度 高度 2、3(或5、6) 控制变量法 转换法 p＝ρgh　 不能

【解析】(1)实验采用是了转换法，即该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的。

(2)分析实验1、2或4、5分析可以看出：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对海绵的压强与圆柱体的高度有关。

(3)分析实验2、3(或5、6)，密度相同，高度相同时，海绵被压下的深度也相同，所以可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对海绵的压强与底面积无关。

(4)采用底面积和高度分别进行探究的方法，体现了控制变量法的应用；用海绵被压下的深度表示压强的大小是转换法的应用。

(5)已知合金的密度为ρ，实心圆柱体的高度为h，底面积为S，根据压强公式进行推导过程： ；

(6)根据实验过程及上式的推导过程可知，上式在固体中应用的条件为：密度均匀、竖直放置、粗细相同的规则实心的物体，所以上面推导出的表达式不能应用于各类固体的压强的计算。

故答案为：(1). 海绵被压下深度 (2). 高度 (3). 2、3(或5、6) (4). 控制变量法 (5). 转换法 (6). p＝ρgh　 (7). 不能