(2011•青海)如图所示小刚为了探究:压强可能与受力面积和压力的大小有关.小刚找到了下面器材:规格相同的两块海绵、三本字典.设计了下面的实验:图(a)海绵平放在桌面上;图(b)海面上平放一本字典;图(c)海绵上叠放两本字典;图(d)海棉上立放一本字典;图(e)一本字典平放在桌面上.
(1)通过实验图(a)图(b),可以得出:力能使物体发生 ,小刚是根据 的现象来比较压强的.
(2)通过实验图(b)图(c),可以得出:在 一定时, 越大,压强越大.
(3)通过观察图 、图 后得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大.
(4)设图(b)中字典对海绵的压强是Pb,图(e)中字典对桌面的压强是Pe,比较Pb Pe.
(1)形变、海绵的凹陷程度;
(2)受力面积、压力;
(3)(b)、(d);
(4)大于.
题目分析:(1)力可以使物体的运动状态发生变化,也可以使物体的形状发生变化,压力的作用效果叫压强;
(2)比较b、c两图,找出相同因素和不同因素,根据海绵凹陷的程度判断压强的大小,结合控制变量法得出结论;
(3)研究压强与受力面积的关系,要控制压力一定,改变受力面积的大小;
(4)比较压强的大小,就是比较压力和受力面积,根据压强计算公式P=分析压强的大小.
解:(1)比较a、c两图,海绵的形状发生了变化,凹陷的程度不同,体现了压力的作用效果不同;
(2)比较b、c两图,字典对海绵的压力大小不同,字典的受力面积相同,压强大小不同;
(3)要得出“压力一定时,受力面积越小,压强越大”的结论,就要控制字典压力大小相同,受力面积不同,符合条件的是b、d两图;
(4)b、e两图中,字典的压力相同,b图中字典压在海绵上,受力面积是海绵的面积;e图中字典压在桌面上,受力面积是字典的面积,因为海绵的面积小于字典的面积,所以图(b)中字典对海绵的压强是Pb大于图(e)中字典对桌面的压强是Pe.
点评:(1)研究多变量的实验时,要采取控制变量法,在分析时注意相同因素和不同因素;
(2)影响压强大小的因素有压力和受力面积,字典对海面压强的大小是通过海绵的凹陷程度体现的,属于转换法的思想.