中考物理二轮复习实验专项练习实验10 探究压力作用效果的影响因素实验（含解析）

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实验十、探究压力作用效果与哪些因素有关实验 【实验目的】：　            探究压力的作用效果跟什么因素有关。【提出猜想】：跟压力的大小有关，跟受力面积的大小有关。【实验方法】：              控制变量法、转换法【实验器材】：              小桌子、泡沫塑料、砝码若干。【实验步骤】：① 照图甲那样，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；观察泡沫塑料被压下的深度；② 再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度；③ 再把小桌翻过来，如图丙，观察泡沫塑料被压下的深度。步骤①、②是受力面积一定，改变压力的大小，步骤②、③是压力一定，改变受力面积。　　　　　　　　　【实验现象】：【实验结论】：泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显；压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。 【考点方向】：1、此实验采用的方法有控制变量法、转换法。2、此实验使用海绵而不用木板为什么？答：木板不容易产生形变，而海绵容易产生形变，便于观察实验现象。3、比较图甲和图乙可以得到实验结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（不能说压强越明显，因为探究这个实验时还没有提出压强的概念）。4、比较图乙和图丙可以得到实验结论是：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越明显。5、用海绵形变的大小来衡量压力作用效果的大小，是转换法；6、而在探究压力作用效果具体受哪个因素影响时，采用了控制变量的方法。7、如果将图乙中的海绵换成木板，压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗？答：相同，因为压力的效果与压力大小和受力面积有关，有其他因素无关，改成木板后只是我们观察不到效果而已。8、小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块．他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关．你认为他在探究过程中的做法是否正确？原因是：不正确，她没有控制压力大小相同。【创新母题】：：小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验，所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示．(1)本实验所用到的研究方法是____________和____________。(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中________的两次实验进行比较，得出结论_______________________                         _______。(3)为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中________的两次实验进行比较，得出结论_________________________________________.(4)在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了________________来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过________________来增大压力的作用效果。(5)小丽同学认为通过图A、B能否探究压力作用效果与压力大小的关系，你是否认同他的观点，并说明理由：                                                      。(6)小丽选用图D、E、F为实验材料，是运用了该材料的            物理属性。(7)小丽通过学习课本知识，了解到可以用         物理量来表示压力作用效果大小。【答案】：(1) 控制变量法；转换法；(2) DE；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；(3) EF；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。(4)增大受力面积；通过减小受力面积。(5)不认同；因为以地面或桌面为研究对象来探究压力作用效果时，由于材料硬、不容易变形、作用效果不易观察比较。(6)硬度小；(7)压强；【解析】：(1)探究影响压力作用效果的因素实验,应用了控制变量法与转换法.(2)探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同而压力大小不同,由图示实验可以知道,应选择图D、E两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系；(3)控制物体间的压力相等而受力面积不同,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论;得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显； (4)书包的背带做得又宽又大,这是利用了:增加受力面积来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:减少受力面积来增加压力作用的效果. (5)因为本实验探究压力作用效果是通过受力物体的形变程度来比较的，而桌面或者地面质地较硬不易变形，作用效果不明显。所以不认同他的观点。(6)DEF硬度小、容易变形，便于观测压力作用效果。(7)压强是表示压力作用效果的物理量。练习1：（2019铁岭）大威在探究“影响压力作用效果的因素”时，取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C，它们底面积的关系是SA＝SB＜SC．在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，其中B、C两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上，如图甲、乙、丙所示。（1）实验过程中可以通过观察海绵的　   　来比较压力的作用效果。（2）通过比较　   　两次实验，探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是　   　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素，于是他找来一个如图丁所示的液体压强计，将压强计的探头放入B、C两容器中，保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较　   　（填“大”或“小”）。说明在深度相同时，　   　越大，液体压强越大。（4）再将探头放人B容器中的某一深度，改变探头的方向，会发现U形管左右两侧液面的高度差不变，由此说明：在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都　   　。【答案】：（1）凹陷程度； （2）甲、乙；受力面积； （3）大；液体密度；（4）相等。【解析】：（1）实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，用海绵的凹陷程度来反映压力作用效果。（2）比较甲、乙两图所示实验可知，受力面积相同，压力越大，海绵凹陷程度越大，故可得结论：受力面积一定时，压力作用效果与压力大小有关。故答案为：（3）保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较大。说明在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。（4）在同种液体中，当探头所在的深度相同时，只改变探头的方向，U形管左右两侧液面的高度差不变，这表明：同一液体，在同一深度，向各个方向的压强相等。练习2：（2019衡阳）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小刚利用了两个相同的木块和一块海绵，进行了如图所示的实验.(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下________(选填“A＂、“B”或“C”)实验中A.在用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点B.当电压一定时，探究电流与电阻的关系C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱(2)对比甲、乙两图，可以得出：当压力一定时，________越小，压力的作用效果越明显(3)对比甲、丁两图，小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点________(选填“正确”或“错误”)，并说明理由：____________________________________。【答案】：(1)C ； (2)受力面积；(3)错误； 没有控制受力面积一定。【解析】：(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法叫转换法。用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用的是等效替代法;当电压一定时,探究电流与电阻的关系,采用的是控制变量法;电磁铁磁性的强弱不能直接看到,但可以用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱,即采用了转换法。故选C。(2)对比甲、乙两图,木块对海绵的压力相同,但受力面积不同,由此得出的结论是:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)若研究压力的作用效果与压力大小的关系,由控制变量法知,需要控制受力面积相同,但甲、丁两图中受力面积不同,即没有控制受力面积相同,故他的观点是错的。练习3：（2019·兰州）如图所示，在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学在透明有机盒内放入一块海绵和砖块进行实验。（1）实验时，他通过观察          来比较砖块对海绵压力的作用效果，这种实验方法叫做转换法，采用相同实验方法的其他实验还有哪些，请举出一例            。（2）要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应选用图中        两次实验进行比较。（3）分析比较图中甲、丙两次实验，可以得出的结论是            。【答案】：(1) 海绵的凹陷程度；探究动能的大小与哪些因素有关（或探究影响电磁铁磁性强弱的因素等）。 (2) 甲、乙；(3) 在压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。【解析】：（1）实验中，压力的作用效果用海绵形变大小来反映，即转换法的应用。探究动能的大小与哪些因素有关（或探究影响电磁铁磁性强弱的因素等），也应用了转换法。（2）要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积相同，压力大小不同，故应选甲、乙两次实验进行比较。（3）分析比较图中甲、丙两次实验，压力相同，受力面积越小，海绵的形变越大，由此可得：在压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。练习4：（2019·鄂州）在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。(1)实验中用__            _反映压力的作用效果，采用了转换法。(2)比较甲、乙两图的实验可以得出__                 _；比较丙图和__      _图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。(3)本实验还采用了__               _的研究方法。【答案】：(1)海绵凹陷程度；(2)受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；乙；(3)控制变量。【解析】：(1)该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的，这用到了转换法；(2)图甲和图乙，物体的受力面积相同而压力不同，乙图压力大，乙图力的作用效果明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；图乙和图丙，桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同，乙图受力面积小，乙图压力作用效果明显，由此可知：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。(3)影响压力作用效果的因素是压力和受力面积，研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同；在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同，这用到了控制变量法。练习5：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图20所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的                    程度来确定。(2)分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论：                               。(3)分析比较图                的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著．(4)进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论：                  。【答案】：（1）凹陷；（2）当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著；  （3）乙和丁 ； （4）压力作用效果与压力大小和受力面积均有关，压力越大，受力面积越小，压力作用效果越显著。【解析】：（1）压力的作用效果可以通过比较海绵的凹陷程度来确定。（2）比较图乙和丙，海绵受到的压力大小相同，只是受力面积不同，受力面积大的，海绵凹陷浅，受力面积小的，海绵凹陷较深，由此可得出结论：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。（3）比较图乙和丁，海绵的受力面积相同，压力大小不同，压力越大，海绵凹陷越深，由此可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著．（4）根据本实验的实验现象，可归纳出结论：压力作用效果与压力大小和受力面积均有关，压力越大，受力面积越小，压力作用效果越显著。练习6：小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验。（1）该探究实验用到的实验方法是                   。（2）观察三个实验，比较甲图和     图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：              相同时，        越小，压力的作用效果越明显。【答案】：（1）控制变量法 ；（2）乙； （3）压力；受力面积。【解析】：（1）探究影响压力作用效果的因素，应采用控制变量法的思想；（2）要得出“受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显”的结论，必须控制受力面积相同，压力大小不同，符合条件的只有甲、乙两图；（3）甲、丙两图中，都是一块砖，压力相同，放置方式不同，受力面积不同，压力的作用效果不同，因此会得出压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著．练习7：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材：小桌、海绵、砝码、木板，如图所示，设计了 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。此后小华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。请你根据已学过的压强知识分析：（1）小明和小华是根据                来比较压力的作用效果的。（2）造成前后两个结论不一致的原因是                 。（3）设图b中小桌对海绵的压强是pb，图c中小桌对木板的压强是pc，则pb   pc (选填“小于”、“等于”或“大于”)。（4）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是     。压力的作用效果与受力面积大小的正确关系是                  【答案】：(1)受力面的形变大小;(2)前后两次受力面的材料不同;(3)等于（4）受压物体，压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。【解析】：(1)压力作用效果用受力面形变大小来反映,受力面要采用同一种材料,受力面形变越大,压力作用效果越显著.
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关.在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越显著.
(3)压力大小不变,受力面积大小不变时,压强不变.
(4)掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转化法探究压力大小的影响因素