Question

（2007?江宁区一模）放署假了，几个同学背着饮料和一些小食品到海边游玩，在海边观察到一些现象：有些人游泳上岸时，总是急跑几步；在沙滩上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他们的体重都差不多，但对沙地的作用效果却不同，压力的作用效果究竟与什么因素有关呢？
（1）请写出你的猜想：
①张亮同学的猜想是：

压力的作用效果可能与压力大小有关

②你的猜想是：

压力的作用效果可能与受力面积大小有关

．
（2）对以上两种猜想，同学们在海边仅用一个带盖的矿泉水瓶就设计出了验证猜想的探究实验，请你说明验证的方法：
验证猜想①：

把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入半瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上；再在矿泉水瓶中装入满瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上，观察比较两种情况下沙滩的凹陷深度

．
验证猜想②：

把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入适量的海水或沙子，拧好盖分别倒立、正立放在沙滩上，观察两种不同放法时沙滩的凹陷深度

．
（3）请你设计出验证猜想①或②的记录表格；
（4）以上探究包含了哪几个探究要素：

提出问题

、

进行猜想

、

设计并进行实验

．（至少写出三个）

Answer 1

分析：根据观察到的现象：“在沙滩上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他们的体重都差不多，但对沙地的作用效果却不同”．他们的体重都差不多，说明压力相同；穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深，说明压力的效果可能跟受力面积的大小有关．
验证压力的作用效果可能与压力大小有关时，首先要控制受力面积的大小相同；验证压力的作用效果可能与受力面积的大小有关时，首先要控制压力的大小不变．
记录表格要设计上压力的作用效果、压力大小、受力面积的情况．
该探究实验的探究要索有提问、猜想、设计实验、收集数据等．

解答：解：（1）猜想压力的作用效果除了可能与压力大小有关外，还可能与受力面积的大小有关．
（2）验证猜想①：研究压力的作用效果可能与压力大小有关时，要控制受力面积的大小相同，改变压力大小，比较压力的作用效果，具体做法是：把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入半瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上；再在矿泉水瓶中装入满瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上，观察比较两种情况下沙滩的凹陷深度．
验证猜想②：验证压力的作用效果可能与受力面积的大小有关时，要控制压力的大小不变，改变受力面积的大小，比较压力的作用效果，具体做法是：把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入适量的海水或沙子，拧好盖分别倒立、正立放在沙滩上，观察两种不同放法时沙滩的凹陷深度．
（3）压力的作用效果与压力的大小、受力面积的有关，所以记录表格应设计到压力的作用效果、压力的大小、受力面积．验证猜想②的记录表格：

方　　　　　法	沙面的凹陷程度	结论
瓶底朝下（正放）
瓶盖朝下（倒放）

（4）根据实验过程可知，探究包含了一下探究要素：提出问题、进行猜想、设计并进行实验、收集数据、得出实验结论．
故答案为：（1）②压力的作用效果可能与受力面积大小有关．
（2）①把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入半瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上；再在矿泉水瓶中装入满瓶的海水或沙子，正立放在沙滩上，观察比较两种情况下沙滩的凹陷深度．②把沙滩铺平，在矿泉水瓶中装入适量的海水或沙子，拧好盖分别倒立、正立放在沙滩上，观察两种不同放法时沙滩的凹陷深度．
（3）表格如上所示；
（4）提出问题、进行猜想、设计并进行实验．

点评：探究性实验是人们根据研究目的（在提出问题基础上形成有科学依据的猜想）运用相关的仪器和器材（根据目的和内容选择器材），通过控制某种变量和实验过程、探究另一种变量的变化（设计与进行实验），进而得到物理规律和科学结论（分析与论证），并能对实验结论进行“科学质疑、科学求真和科学创新”（评估与交流）．这类探究实验的题目，有利于科学探究在课堂教学中的落实，改变“讲实验、听实验、看实验、练实验（题）”的现象．