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    10．“端午节”吃完了咸鸭蛋，倪浩同学将几个蛋壳按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的蛋壳“脆弱”，有的蛋壳“坚硬”．他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来了一张大的纸板模拟蛋壳进行探究．作出以下猜想：
    【猜想一】纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关
    【猜想二】纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关
    为了验证猜想是否正确，倪浩在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm×10cm的小纸板A、B和一张大小为40cm×20cm的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物．设计了以下实验方案：
    步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图A（甲），在中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G1；
    步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图A（乙），在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G2；
    步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图A（丙），在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G3．
    （1）比较数据发现G2＞G1，可以验证猜想一（填写序号）是正确（正确/错误）的．
    这一结论在生活已有许多重要应用，请试举一例：石拱桥．
    倪浩同学发现水对水库大坝会产生很大压力，于是想利用上述结论对水库大坝的形状进行合理设计，结果设计出的四种大坝形状俯视图如图B所示，你觉得最合理的设计图是B．

    （2）比较实验数据G3与G1可验证猜想2；
    （3）倪浩同学受步骤二现象的启发又提出新的猜想：
    【猜想三】拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关．
    为了验证猜想3，请你帮助倪浩在上述操作的基础上继续设计实验方案：
    步骤四：在这张大纸上再裁出纸板B大小相同的小纸板D，调节两木块的距离，将纸板D弯成与纸板B拱起程度不同的拱形．在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G4；比较实验数据G4与G2的大小，可以验证猜想3．

    分析 （1）G1是甲图中木块的重力，G2是乙图中木块的重力；甲乙两图中纸板的大小是相同的，纸板的形状不同，是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系，根据G1和G2的大小关系，得出拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系；根据这个结论判断大坝的结构图；
    （2）要验证猜想2，就要控制纸板的形状一定而纸板的大小不同；
    （3）要探究拱形纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起的程度是否有关，就要控制纸板的大小和形状一定，而纸板拱起的程度不同．

    解答 解：（1）甲图和乙图纸板的大小相同，而形状不同，是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系，若G2＞G1，就说明在纸板大小一定时，纸板拱起来（向上凸）所承受的压力比较大，从而验证了猜想1是正确的；
    生活中的石拱桥就利用了这个原理；
    拦河大坝要承受巨大的液体压力，根据上面的实验结论，就要做成向右凸的形状；
    （2）要验证猜想2，即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系，就要控制纸板的形状一定，而纸板的大小不同，图甲和图丙符合题意，所以要比较G3和G1的大小关系，从而得出结论；
    （3）要探究拱形纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起程度的关系，就要控制纸板的大小（裁剪一个和纸板B大小一样的纸板）、形状相同（纸板和B一样向上拱起），而纸板拱起的程度不同（通过移动两木块的距离来改变纸板的拱起程度）；
    故答案为：（1）一；正确；石拱桥；B；（2）G1；（3）纸板B大小相同；调节两木块的距离，将纸板D弯成与纸板B拱起程度不同的拱形．

    点评 这是一个课外实验，要用到控制变量法；控制变量法是初中物理用到最多的探究方法，需要掌握．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    塑料袋颜色水的质量m（kg）初温t0℃温度t1℃温度t2℃温度t3℃…
    黑色11522.327.831.5…
    白色11516.517.819…
    根据上述数据回答下列问题：
    （1）太阳能热水器工作时，发生的是能量转化还是能量的转移？答：转化；
    （2）通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以黑色为宜；
    （3）小刚家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg．现选用了一台简易的太阳能热水器，
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    ②若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×107J/kg）
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