题目内容
【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,育才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、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。
(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,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的。
(3)分析实验可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面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,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。正确的表达式为。
(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。
【答案】
(1)海绵被压下的深度
(2)高度
(3)2、3或5、6
(4)控制变量法,转换法
(5)p=ρgh
(6)不能
【解析】解:(1)由题意可知,该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的,这是转换法的运用;
(2)分析实验1、2或4、5可以看出,圆柱体的材料密度、底面积相同,高度不同,对水平面的压强不同,故可得出结论:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度有关;
(3)当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关,要求圆柱体的密度相同,对水平面的压强也相同,而底面积必须不同,故序号 2、3或5、6符合要求;
(4)此探究过程用到的科学探究方法有控制变量法、转换法;
(5)已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S,由压强的公式推导过程为: ;
(6)从实验条件可以看出p=ρgh这一公式只适用于质量分布均匀的实心柱状物体,不能应用于各类固体的压强的计算.
所以答案是:(1)海绵被压下的深度;(2)高度;(3)2、3或5、6;(4)控制变量法、转换法;(5)p=ρgh;(6)不能。