【期末实验专题复习】探究影响压力作用效果的因素 2025-2026学年物理八年级下册人教版
2026-06-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 483 KB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58468822.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦“影响压力作用效果的因素”实验专题,通过14道递进式实验题系统构建控制变量法与转换法应用体系,强化从实验现象到结论推导的科学思维链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础探究|1-5题|转换法(海绵凹陷程度)、控制变量法(单因素改变)|压力/受力面积→作用效果→压强公式初步应用|
|方法拓展|6-10题|多情境变量控制(不同接触面/压力来源)、结论严谨性分析|实验误差控制→结论普适性→压强大小比较|
|实际应用|11-14题|生活现象解释(限载/履带设计等)、反证法(错误结论辨析)|实验结论→实际问题解决→科学态度养成|
内容正文:
【期末实验专题复习】探究影响压力作用效果的因素
1.小宏利用质量可忽略不计的塑料瓶开展关于压强的相关实验。
(1)实验如图中A、B所示,用同一个装满水的塑料瓶分别放在砖块、海绵上,两者的形变程度明显不同,则A图中水瓶对砖块的压强和B图中水瓶对海绵的压强的大小关系为______(选填“>”“<”或“=”);
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图B、C所示,观察到海绵形变程度不同,表明___________;
(3)比较C、D、E图三次实验,得出结论:在受力面积相同时,压力大小越小压力的作用效果越不明显,用这个规律可以解释的事例是______;
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕木
C.破窗锤的敲击端做成锥状
(4)对比B、F两图,说明压力作用效果跟物体的重力大小______(填“有关”或“无关”);
(5)如图G所示,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与B图______(填“一样”或“不一样”)。
2.如图所示,继续用矿泉水瓶和海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察___________来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)观察图B和C可知:受力面积一定时,___________越大,压力的作用效果越明显;
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示。比较图D与图A,矿泉水瓶对石块和海绵的压强___________(填“相同”或“不相同”)。
3.在探究影响压力作用效果因素时,进行了如图所示的实验。
(1)通过海绵的______来比较压力的作用效果。
(2)比较甲、乙两图中的现象,可知:受力面积一定时,压力越______,压力的作用效果越明显。
(3)比较图甲、丙两图中的现象,实验小组得出:受力面积越小,压力的作用效果越明显。该结论是______(选填“正确”或“错误”),原因是______。
(4)比较乙、丙两图中的现象,可以解释:蚊子能轻易地用尖尖的口器把皮肤刺破,这是通过______增大压强。
4.某同学(利用小桌、砝码、海绵)“探究压力的作用效果跟什么因素有关”时的实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)实验中用到的研究物理问题的方法有______法和转换法;
(2)比较甲、乙两图可得:受力面积相同时,______,压力的作用效果越明显;
(3)图丙中小桌对海绵的压强p和海绵对小桌的压强的大小关系为p______(选填“>”“<”或“=”)。
5.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,如图1所示。
(1)实验中小明是通过观察___________来比较压力作用效果的;
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是__________;
(3)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。该结论_________(“正确”说“不正确”)原因是__________。
6.能能在厨房做家务时,将一个底部是平面的玻璃瓶放到松软的洗碗海绵上,海绵被压得向下凹陷。于是他做完家务后,利用水、玻璃瓶和洗碗海绵“探究影响压力作用效果的因素”,如图所示,②③两次实验中玻璃瓶都装满了水。
(1)比较______两次实验,可以探究压力大小对压力作用效果的影响;
(2)比较②③两次实验,可以初步得到结论:压力一定时,______,压力的作用效果越明显。这里体现了______的实验方法;
(3)能能做完实验,将实验③的玻璃瓶放在厨房桌面上,如图④所示,此时玻璃瓶对桌面的压强______实验②中对洗碗海绵的压强,此时水对玻璃瓶底的压力______里面水的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
7.小红发现当体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她做出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关;
为验证上述猜想,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察________来比较压力的作用效果,这是________法在实验的运用;
(2)比较甲、乙两图实验操作,探究压力的作用效果与________关系;
(3)比较________与________两图实验能验证猜想二是正确的;
(4)压力大小相同,受力面积越小,压力作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是( );
A.图钉的一端做得很尖 B.严禁货车超载 C.书包要用宽的背带
(5)比较乙、丁两图,两图海绵受到的压强分别为p与p1,大小关系为p________p1。(选填“>”“<”或“=”)
8.某同学在“研究压力作用效果与哪些因素有关”时,用柔软的海绵和长方体的砖做了A、B、C、D四次实验(如图所示),请仔细观察实验现象,完成下列填空。
(1)由图A、B(A、C或A、D)中的现象可以得出:物体表面受到压力时,会发生___________;
(2)比较___________两图中的现象可以初步得出的结论:当受力面积一定时,压力的作用效果随压力的增大而增大;
(3)比较图B、C中的现象可以初步得出的结论是:___________;
(4)此实验的研究方法叫___________;
【实践应用】
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了___________来减小压力的作用效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是通过___________来增加压力的作用效果。
9.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察______来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有______和______;
(2)通过比较图甲、乙,说明______一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较______两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越______;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p______p'(选填“>”“<”或“=”)。
10.探究影响压力作用效果的因素
在“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,小明利用小桌、砝码、沙子等器材设计了如图所示的几个实验。
(1)在实验中,小明通过观察沙子的___________来比较压力的作用效果,这种物理研究方法叫___________;
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,___________越大,压力的作用效果越明显;要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较___________两图的实验,可得到的结论是:___________。由此可知,该实验过程中采用的研究方法是___________;
(3)由甲、丙两图不能得出压力的作用效果与受力面积的关系,原因是___________。
11.在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明用一块海绵、一张小桌、一个砝码和一块木板,做了如图所示的一系列实验。
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力的作用效果的。
(2)通过比较图甲、丙两次实验,得出结论:当受力面积相同时,______,压力作用效果越明显;下列实例应用到该结论的是______(填字母)。
A.汽车限重 B.菜刀要经常磨一磨
C.书包要用宽的背带 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应比较图______两次实验。
(4)如图丁所示,小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,则在乙、丁两种情况中小桌对水平支持面的压强______(选填“>”“<”或“=”)。
12.小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的;
(2)比较______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用______两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强______(选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更______(选填“硬”或“软”)的受压物体进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用图戊的三种不同的方法切去一半,分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止,对桌面的压强最大的是______(选填“①”“②”或“③”)。
13.如图甲、乙、丙所示,小聪利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察海绵的________来比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与________有关;
(3)通过比较图乙和图________,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较丙、丁两种情况后,小聪认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这个结论是________(填“正确”或“错误”)的,为了便于观察,我们在做此实验时应该选择表面材质________(填“相同”或“不同”)且形变________(填“明显”或“不明显”)的材料来做实验;
(5)此时图丁中木板受到的压强与图丙中海绵受到的压强的大小关系为________(选填“>”“=”或“<”);
(6)实验时,小聪同学将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为此结论是否可靠?________;理由:________。
14.聪明的北极熊趴在冰面上爬过薄冰,学习小组想通过实验进行探究,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图甲、乙、丙的三次实验。
(1)由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟__________的大小有关;
(2)同学们是根据__________来比较压力的作用效果的;
(3)通过实验,北极熊能安全通过薄冰的原因可用图中__________两次实验来解释。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)=
(2)压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3)A
(4)无关
(5)一样
【详解】(1)A、B两次实验中,同一个装满水的塑料瓶对接触面的压力相等,受力面积也相等,根据压强公式,可得压强大小相等,即。
(2)B、C两次实验,压力大小相同(都是满瓶水),只改变受力面积,海绵形变程度不同,说明:压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)A.限制货车超载:是通过减小压力,减小压力的作用效果,故A符合题意;
BC.铁轨铺枕木、破窗锤敲端做锥状,都是通过改变受力面积改变作用效果,故BC不符合题意。
故选A。
(4)B、F受力面积相同,瓶子重力相同,但F中额外施加了向上的拉力,海绵形变不同,说明压力作用效果和物体重力大小无关。
(5)两个完全相同的瓶子紧靠后,总压力是B的2倍,受力面积也是B的2倍,根据,压强和B图压强相等,因此海绵凹陷程度和B图一样。
2.(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)相同
【详解】(1)因为海绵容易发生形变,所以实验时可以通过观察海绵的凹陷程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)观察图B和C,受力面积都是瓶底与海绵的接触面积,是一定的,B图中矿泉水瓶内装的水更多,对海绵的压力更大,海绵的凹陷程度也更明显,所以受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)根据压强公式可知,图D与图A中,矿泉水瓶都是正放,压力都等于矿泉水瓶和瓶内水的总重力,即压力相同,受力面积都是瓶底面积,也相同,所以压强相同。
3.(1)凹陷程度(或形变程度)
(2)大
(3) 错误 没有控制压力大小相等(或压力大小不同)
(4)减小受力面积
【详解】(1)在探究影响压力作用效果的实验中,我们采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度来比较。因为压力作用在海绵上,海绵会发生形变,压力越大、作用效果越明显时,海绵的凹陷就会越深。
(2)观察甲、乙两图,我们看到小桌与海绵的接触面积(即受力面积)是相同的,但是乙图中小桌上多放了砝码,这使得乙图中小桌对海绵的压力比甲图大。同时,乙图中海绵的凹陷程度比甲图更明显,这就说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]要探究压力作用效果与受力面积的关系,根据控制变量法,必须保证压力大小不变。而在甲、丙两图中,小桌对海绵的压力大小不同(丙图中小桌和砝码的总重力更大),受力面积也不同,所以不能得出“受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论,该结论是错误的。原因就是没有控制压力大小相同。
(4)对比乙、丙两图,我们发现压力大小相同(小桌上的砝码数量相同),但是丙图中小桌与海绵的接触面积更小,海绵的凹陷程度更明显,即压力的作用效果更显著,这表明在压力一定时,受力面积越小,压强越大。蚊子能轻易地用尖尖的口器把皮肤刺破,正是因为尖尖的口器与皮肤的接触面积小,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【点睛】
4. 控制变量 压力越大 =
【详解】(1)[1] 压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,探究跟其中任意一个因素的关系时,应控制其它因素不变,即实验时应采用控制变量法。
(2)[2] 比较甲、乙两图,受力面积相同,乙中压力较大,海绵的凹陷程度较大,可得:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3] 图丙中小桌对海绵压力和海绵对小桌的压力是相互作用力,两个力的大小相等,受力面积相等,根据可知小桌对海绵的压强p和海绵对小桌的压强大小相等,即。
5. 泡沫的凹陷程度 见解析 不正确 没有控制压力相等
【详解】(1)[1]实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的,利用了转换法。
(2)[2]由图甲、乙所示实验可知,物体的受力面积一定而压力不同,乙图的压力较大,泡沫的凹陷程度明显,由此可得:受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)[3][4]将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,没有控制物体压力相等,因此结论:“压力作用效果与受力面积无关”是不正确的。
6.(1)①②
(2) 受力面积越小 控制变量
(3) 等于 大于
【详解】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。要探究压力大小对压力作用效果的影响,根据控制变量法可知,需控制受力面积相同,而压力不同,故可比较①②两次实验。比较①图和②图所示实验现象可知,受力面积的大小相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,则可以得到压力的作用效果与压力大小有关。
(2)[1][2]比较②、③两次实验,②中玻璃瓶底部与海绵接触,受力面积大,③图玻璃瓶瓶口与海绵接触,受力面积小,且②、③两次实验中玻璃瓶都装满了水,即压力一定。从图中可以观察到③中海绵的凹陷程度更明显,所以可以初步得到结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。这里在研究压力作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小不变,只改变受力面积,体现了控制变量的实验方法。
(3)[1]根据压强公式,在实验②和④中,玻璃瓶对接触面的压力都等于玻璃瓶和水的总重力,玻璃瓶与接触面的接触面积也相同,所以此时玻璃瓶对桌面的压强等于实验②中对洗碗海绵的压强。
[2]此时瓶子中的水柱“上小下大”,如图④所示,瓶底所受水的压力不仅有瓶中水的重力,还有水对瓶壁斜向下的压力传递到瓶底的部分,所以此时水对玻璃瓶底的压力大于里面水的重力。
7.(1) 海绵的凹陷程度/海绵的形变程度 转换
(2)压力
(3) 乙 丙
(4)A
(5)=
【详解】(1)[1][2]压力的作用效果不易观察,实验中,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,使用了转换法。
(2)甲乙两图中,受力面积相同,乙中压力较大,海绵的凹陷程度较大,探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
(3)[1][2]为了验证猜想二,即压力作用效果可能与受力面积的大小有关,根据控制变量法,应控制压力大小相同,受力面积不同。乙、丙两图中,压力大小相同,乙中受力面积较小,海绵的凹陷程度较大,说明压力作用效果与受力面积有关,因此通过比较乙、丙两图可以验证猜想二是正确的。
(4)A.图钉的一端做得很尖是压力相同的情况,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.严禁货车超载,在受力面积相同的情况,通过减小压力来减小压强,故B不符合题意;
C.书包要用宽的背带,是在压力相同的情况,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意。
故选A。
(5)乙、丁两图中,压力大小和受力面积均相同,因此海绵受到的压强相同,即
8.(1)形变
(2)B和D
(3)见解析
(4)控制变量法
(5) 增大受力面积 减小受力面积
【详解】(1)由图A、B(或A、C或A、D)中的现象可以看出,海绵受到压力时,海绵就会发生形变,我们用海绵的形变的大小来反映压力的作用效果。
(2)探究压力的作用效果和压力大小的关系,保持受力面积一定,改变压力的大小,比较图B、D中的现象可以看出,受力面积相同,压力大小不同,效果不同,故可得出初步结论:当受力面积一定时,压力的作用效果随压力的增大而增大。
(3)比较图B、C中的现象可以看出,压力相同,受力面积不同,效果不同,故可得出初步结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,因为影响压力作用效果的因素是两个,所以要采用控制变量法。
(5)[1]书包的背带做得又宽又大,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减少压力作用的效果。
[2]俗话说“磨刀不误砍柴工”,是在压力一定时,通过减小受力面积来增加压力作用的效果。
9. 海绵的形变程度 转换法 控制变量法 受力面积 乙、丙 明显 =
【详解】(1)[1][2][3]本实验是通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的,海绵的形变程度越大,压力的作用效果越明显。把不便于观察和测量的压力的作用效果转换成便于观察的海绵的形变程度,采用了转换法;此外,探究影响压力作用效果的因素时,控制其它因素,只改变一个因素来进行探究,采用了控制变量法。
(2)[4]甲、乙两图中,海绵的受力面积相等,乙图中海绵受到的压力较大,海绵的形变程度较大,通过比较图甲、乙,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[5][6]乙、丙两图中,海绵受到的压力相等,乙图中海绵的受力面积较小,海绵的形变程度较大,通过比较乙、丙两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[7]丙、丁两图中,水平面受到的压力相等,水平面的受力面积也相等,所以,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p=p'。
10.(1) 凹陷程度 转换法
(2) 压力 乙、丙 压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 控制变量法
(3)没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1][2]实验中运用转换法,将压力的作用效果转换为沙子的凹陷程度,所以通过观察沙子的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[1]观察图甲、乙,受力面积相同,乙图中小桌上放了砝码,压力更大,沙子凹陷程度更明显,所以得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,需要控制压力相同,改变受力面积,所以应比较乙、丙两图的实验。
[3]乙图和丙图中,压力相同,丙图的受力面积大,沙子凹陷程度小,可得到的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[4]该实验过程中,在探究压力作用效果与压力大小关系时控制受力面积相同,探究与受力面积关系时控制压力相同,采用的研究方法是控制变量法。
(3)甲、丙两图不能得出压力的作用效果与受力面积的关系,原因是甲、丙两图中压力和受力面积都不相同,没有控制压力相同。
11.(1)海绵的凹陷程度
(2) 压力越大 A
(3)乙、丙
(4)=
【详解】(1)实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,用到的方法为转换法。
(2)[1]甲、乙两次实验中,受力面积相同时,乙的压力更大,海绵的凹陷程度更大,压力的作用效果更明显。所以比较图甲、乙两次实验,得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
[2]A。汽车限重是在受力面积相同时,通过减小压力来减小压力作用效果的,故A符合题意;
B.菜刀要经常磨一磨,是在压力相同时,通过减小受力面积来增大压力作用效果的,故B不符题意;
C.书包要用宽的背带,是在压力相同时,通过增大受力面积来减小压力作用效果的,故C不符题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是在压力相同时,通过减小受力面积来增大压力作用效果的,故D不符题意。
故选A。
(3)要探究压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力相同,改变受力面积,由图可知,应选图乙、丙两次实验进行比较。
(4)对比乙、丁两种情况中,压力相同,受力面积相同,则压力的作用效果相同,故p乙=p丁。
12.(1)凹陷程度
(2)甲、乙
(3)乙、丙
(4)相等
(5)软
(6)③
【详解】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这是转换法的运用。
(2)要探究压力作用效果与压力的关系时,需控制受力面积相同,改变压力,符合条件的是甲、乙两图。
(3)坦克履带是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,对应图中乙、丙两图。
(4)小桌对木板和海绵的压力F相同,受力面积S相同,根据,可得压强相等。
(5)要让实验现象更明显,相同压力下,更软的受压物体形变程度更大,因此选更软的受压物体。
(6)同一长方体按三种方式切去一半,物质质量减半,对水平桌面的压力减半,压力均相等。比较可知,图①受力面积最大,图③受力面积最小,因此压强最大的是图③。
13.(1)凹陷程度
(2)压力大小
(3)丙
(4) 错误 相同 明显
(5)=
(6) 不可靠 没有控制压力大小相同
【详解】(1)实验中运用了转换法,通过观察海绵的凹陷程度来将不易直接测量的压力作用效果直观地显示出来。
(2)观察图甲和图乙可知,两者的受力面积相同,但图乙中增加了砝码导致压力更大,海绵凹陷更深,这说明压力的作用效果与压力大小有关。
(3)根据控制变量法,要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,必须严格控制压力大小不变,图乙和图丙的压力相同但受力面积不同,符合探究条件。
(4)压力的作用效果仅由压力大小和受力面积决定,与接触面的材料本身无关,因此该结论是错误的。
为了能够准确通过形变量来比较压力的作用效果,实验中必须控制受压面的材质相同。
为了让实验现象更容易被观察到,应当选择受力后形变特征明显的材料(如海绵)来进行实验。
(5)图丙和图丁中,虽然接触面的材质不同,但物体对支持面的压力F相同,且受力面积S也相同,根据压强公式进行运算可知,两者产生的压强是相等的。
(6)在探究压力作用效果与受力面积的关系时,前提条件是必须保持压力不变。将木块沿竖直方向切开后,虽然受力面积减小了,但木块的重力减小导致其对接触面的压力也同步减小,即没有控制压力大小相同,因此得出的结论是不可靠的。
14.(1)受力面积
(2)海绵的凹陷程度
(3)乙、丙
【详解】(1) 北极熊在冰面上爬行时,它的体重(即对冰面的压力)是一定的。当它“趴着”时,身体与冰面的接触面积变大了。它通过这种方式避免压破薄冰,说明压力的作用效果(即冰面受到的压强)发生了变化。由此可以猜想,压力的作用效果可能与受力面积的大小有关。
(2)在物理实验中,压力的作用效果是抽象的,不易直接观察。实验中使用了海绵作为受力面,因为海绵比较柔软,受到压力后容易发生形变。压力的作用效果越明显,海绵凹陷得就越深。这种将不易观察的物理量转化为易于观察的现象的方法叫做转换法。
(3) 北极熊能安全通过薄冰的原理是:在压力(北极熊的体重)一定的情况下,通过增大受力面积(趴下)来减小压力的作用效果。要探究在压力一定时,受力面积对压力作用效果的影响,需要控制压力相同,改变受力面积的大小。对比乙图和丙图,两者都放了相同的砝码,对海绵的压力相同;乙图是桌腿接触海绵(受力面积小),丙图是桌面接触海绵(受力面积大)。实验结果显示,丙图中海绵的凹陷程度比乙图小,说明受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
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