Question

20．小明同学利用砝码、小桌、海绵等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图甲所示．
（1）保持小桌对海绵的压力不变，改变小桌与海绵的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入海绵越浅，说明压力的作用效果与受力面积大小有关．
（2）保持小桌与海绵的接触面积不变，改变小桌对海绵的压力，小明发现压力越大，小桌陷入海绵越深，说明压力的作用效果与压力大小有关．
（3）实验过程中，压力的作用效果是通过海绵形变程度表现出来的．
（4）小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图乙所示，设图（甲）中小桌对海绵的压强是p_甲，图（乙）中小桌对木板的压强是p_乙，则p_甲等于p_乙．（选填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 ①掌握转换法在实验中的应用，实验中通过海绵的凹陷程度来反应压力的作用效果；
②要探究压力作用效果与受力面积的关系，需保持压力的大小不变；要探究压力作用效果与压力大小的关系，需保持受力面积不变；这种研究问题的方法叫做控制变量法，据此来结合图中的现象得出结论．

解答 解：（1）由题意可知，保持小桌对海绵的压力不变，改变小桌与海绵的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入海绵越浅，说明压力的作用效果与受力面积大小有关．
（2）由题意可知，保持小桌与海绵的接触面积不变，改变小桌对海绵的压力，小明发现压力越大，小桌陷入海绵越深，说明压力的作用效果与压力大小有关．
（3）在实验中，通过海绵的形变程度来反映压力的作用效果，这是转换法的运用；
（4）压力的作用效果与压力和受力面积有关，图中虽然接触面不同，但压力和受力面积均不变，所以产生的压强相等．
故答案为：（1）受力面积大小；（2）压力大小；（3）海绵形变程度；（4）等于．

点评 此题是探究压力作用效果与压力大小和接触面积的关系，考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，这两种方法也是物理实验中的常用方法．