Question

为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某小组同学分别用若干个不同材料制成的物块如图所示放置在同一海绵上，盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线．实验时，他们又在物块上施加不同大小的竖直向下的力F，然后仔细观察压力的作用效果，并记录海绵的凹陷程度及有关数据分别如表一、表二和表三所示．
表一

实验序号	材料	压力（牛）	受力面积（厘米2）	下陷格数（格）
1	铜	10	30	2
2	铁	30	30	4
3	铝	15	12	5

表二

实验序号	材料	压力（牛）	受力面积（厘米2）	下陷格数（格）
4	铜	7.5	30	1
5	铁	10	20	2
6	铝	15	50	3

表三

实验序号	材料	压力（牛）	受力面积（厘米2）	下陷格数（格）
7	铜	3.75	30	0.5
8	铁	15	60	1
9	铝	10	20	2

（1）分析比较实验序号1，5和9的数据及相关条件，可得出的初步结论是：压力的作用效果与物块的材料种类

无关

（选填“有关”或“无关”）．
（2）分析比较实验序号

3、6

等数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
（3）分析比较实验序号1，4和7等数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：

受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显

（4）甲、乙和丙三位同学进一步综合分析了表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并分析归纳得出结论．
甲同学的结论是：当受力面积与压力的比值相同时，压力的作用效果相同；当受力面积与压力的比值越小，压力的作用效果越显著．乙同学的结论是：当压力与受力面积的比值相同时，压力的作用效果相同；当压力与受力面积的比值越大，压力的作用效果越显著．丙同学的结论是：当压力与受力面积的差值越大时，压力的作用效果越显著．
请判断，甲同学的结论

正确

，乙同学的结论

正确

，丙同学的结论

错误

．（均选填“错误”、“不完整”或“正确”）

Answer 1

分析：（1）分析比较实验序号5和9的数据及相关条件，确定相同的量（压力和受力面积）和不同的量（材料），结合海绵的形变得出结论；
（2）要得出压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显，需控制压力相同，受力面积不同，且受力面积越小，海绵的形变应越大；
（3）分析比较实验序号1，4和7的数据，根据实验控制的变量与实验现象，得出实验结论．
（4）压力作用效果可以用压力与受力面积的比值（压强）表示，比值越大，力的作用效果越明显，也可以用受力面积与压力的比值表示，比值越小，压力作用效果越明显；压力与受力面积的差值不能表示压力作用效果．

解答：解：（1）由表中实验序号为5、9的实验数据可知，材料种类不同而压力和受力面积都相等，海绵下陷的格数相等，压力作用效果相等，由此可得：压力作用小于与物块的材料种类无关．
（2）由表中实验序号为3、6的数据可知，压力相等而受力面积不同时，海绵下陷的格数不同，压力作用效果不同，受力面积越小，压力作用效果越明显，由此可得：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
（3）由表中实验序号为1、4、7的数据可知，受力面积相同而压力大小不相等，压力越大，海绵下陷的格数越多，压力作用效果越明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显．
（4）由表中实验数据可知：当受力面积与压力的比值相同时，压力的作用效果相同；当受力面积与压力的比值越小，压力的作用效果越显著．故甲的说法是正确的；
由表中实验数据可知，当压力与受力面积的比值相同时，压力的作用效果相同；当压力与受力面积的比值越大，压力的作用效果越显著，故乙的说法正确；
由表中实验数据不能得出：当压力与受力面积的差值越大时，压力的作用效果越显著，故丙的说法是错误的．
故答案为：（1）无关；（2）3、6；（3）受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；（4）正确；正确；错误．

点评：本实验应用了控制变量法，正确应用控制变量法、分析表中实验数据 即可正确解题．压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关．在受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越显著；在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越显著；在受力面积和压力都不同时，压力和受力面积的比值相同时，压力作用相同，比值越大时，压力作用效果越显著．