Question

【题目】在探究压力的作用效果与受力面积、压力大小的实验中，小刚利用规格相同的两块海绵及相同的三本字典，设计了如下实验：

图（a）海绵平放在桌面上；图（b）海绵上平放一本字典；图（c）海绵上叠放两 本字典；图（d）海棉上立放一本字典；图（e）一本字典平放在桌面上．

（1）实验中，小刚是根据 来比较压力的作用效果；下列实验中，也采用这种研究方法的是 ；

A．用压强计两管中液面的高度差，比较液体内部压强的大小

B．牛顿对大量的实验事实进行深入研究，总结出牛顿第一定律

C．在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时，控制接触面的粗糙程度相同

（2）通过实验图（b）、（c），可以得出结论： ；

（3）通过观察比较图 后得出：在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；

（4）设图（b）中字典对海绵的压强是pb，图（e）中字典对桌面的压强是pe，则pb pe（选填“大于”、“等于”或“小于”），原因是 ；

（5）小明同学想测量物理课本平放在水平桌面上时产生的压强，请你帮小明完成实验步骤：

A．用 直接测出物理课本的重力为G；

B．用刻度尺分别测出物理课本的长a和宽b；

C．则物理课本平放在水平桌面上时，产生的压强p= ．（用测得的物理量表示）

Answer 1

【答案】（1）海绵的形变程度；A；（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；

（3）b、d；（4）大于；由于压力相同，b的受力面积较小；（5）弹簧测力计；

【解析】

试题分析：（1）力可以改变海绵的形状，通过海绵形变程度表示压力作用效果大小．这里采用的研究方法是转换法．

A、用压强计两管中液面的高度差，比较液体内部压强的大小，所用的研究方法是转换法，符合题意；

B、牛顿对大量的实验事实进行深入研究，总结出牛顿第一定律，所用的研究方法是实验推理法，不符合题意；

C、在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时，控制接触面的粗糙程度相同，所用的研究方法是控制变量法，不符合题意；

故选：A．

（2）分析比较图（b）和（c）的实验现象可知，两图的受力面积大小不变，压力大小不同，海绵的形变程度不同，且压力越大，海绵的形变程度越大，故可得结论：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显．

（3）要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应控制压力大小不变，改变受力面积的大小，由图可知（b）、（d）两图符合．

（4）（b）、（e）两图中，字典的压力相同，b图中字典压在海绵上，受力面积是海绵的面积；e图中字典压在桌面上，受力面积是字典的面积，

因为海绵的面积小于字典的面积，所以图（b）中字典对海绵的压强是pb大于图（e）中字典对桌面的压强是pe．

（5）实验器材：弹簧测力计、细线、刻度尺．

实验步骤：①用细线把物理课本捆起来，通过细线把课本挂在弹簧测力计的挂钩上，测出课本的重力G；

②用刻度尺测出物理课本平放时，与桌面接触的面的长度a，宽度b；

③求出课本的面积．由压强公式求出压强．

求压强：课本与水平桌面的接触面积S=ab，

课本对桌面的压力F=G，

课本对桌面的压强p==．