题目内容
(1)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小红利用图1所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小红把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/9/8d3ffdc4.png)
请你根据已学过的压强知识分析:
①造成前后两个结论不一致的原因是:
②比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:
(2)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
小明同学在仔细观察如图2所示的应用实例后,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧测力计拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F1;
②用弹簧测力计拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F2;
③通过比较F1与 F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.
请你对小明同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/9/8d3ffdc4.png)
请你根据已学过的压强知识分析:
①造成前后两个结论不一致的原因是:
前后两次受力面的材料不同
前后两次受力面的材料不同
.②比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:
必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较
必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较
.(2)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
小明同学在仔细观察如图2所示的应用实例后,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧测力计拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F1;
②用弹簧测力计拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F2;
③通过比较F1与 F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.
请你对小明同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):
分析:(1)两个物体受到相同的压强,发生形变的程度可能是不同的,如海绵和木板;压力的作用效果主要通过物体的形变来体现出来,要根据压力的作用效果来比较压强的大小,就要使用相同材料的受力物体.
(2)物体所受流体阻力大小与多个因素有关,实验时要用到控制变量法,因此在评估该实验时,可以从其是否符合控制变量法的操作要求去分析.
(2)物体所受流体阻力大小与多个因素有关,实验时要用到控制变量法,因此在评估该实验时,可以从其是否符合控制变量法的操作要求去分析.
解答:解:(1)不同的物体受力形状改变的难易程度不同,海绵比容易发生形变,木板不易发生形变,海绵与木板受到相同的压强时,物体的形变程度不同,所以得出了两个不同的结论;
要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的;
(2)影响物体所受流体阻力的大小因素很多,实验中只控制了两只小船的底表面粗糙程度不同,没有控制其它因素相同,不符合控制变量法的操作要求,实验操作中存在的问题有:
①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;
③没有说明弹簧测力计应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;
⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧测力计读数无法显示差异等.
故答案为:(1)①前后两次受力面的材料不同;②必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.
(2)实验方案中存在的问题有:①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;
③没有说明弹簧测力计应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;
⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧测力计读数无法显示差异等.
要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的;
(2)影响物体所受流体阻力的大小因素很多,实验中只控制了两只小船的底表面粗糙程度不同,没有控制其它因素相同,不符合控制变量法的操作要求,实验操作中存在的问题有:
①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;
③没有说明弹簧测力计应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;
⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧测力计读数无法显示差异等.
故答案为:(1)①前后两次受力面的材料不同;②必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.
(2)实验方案中存在的问题有:①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;
③没有说明弹簧测力计应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;
⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧测力计读数无法显示差异等.
点评:本题考查了影响压力作用效果的探究和压强大小的判断、探究影响流体阻力大小的因素等问题;本题属于学生实验探究能力题,要求学生能够灵活运用控制变量法解决实际问题.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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