苏科版初中物理八年级下册 探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验(详细解析+考点分析+名师点评)

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名称 苏科版初中物理八年级下册 探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验(详细解析+考点分析+名师点评)
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资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2014-02-19 11:12:01

文档简介

答案与评分标准
一、选择题(共13小题)21世纪教育网版权所有
1、下列有关压力、压强的几种说法中,正确的是(  )
A、甲物体放在乙物体的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B、甲物体放在乙物体的上面,求甲对乙的压强时,总是用甲对乙的压力除以甲的下表
面的面积
C、甲、乙两个物体相互接触,则两个物体间一定存在压力
D、甲、乙两个物体之间有压力,压力的大小有可能跟这两个物体的重力都无关
考点:压力及重力与压力的区别;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
分析:关于压力和重力的对比认识如下:
从定义上看:压力是垂直压在物体表面上的力,受力物是被压物体,重力是由于地球的吸引而产生的力,受力物是物体本身;
从方向上看:压力方向垂直于接触面指向被压物体,重力的方向总是竖直向下的;
从大小上看:自由放置在水平面上的物体,压力大小等于重力大小,放在斜面或压在竖直面、天棚上的物体产生的压力不一定等于重力;
从相互联系上看,水平面、斜面上的物体对接触面产生的压力是由于重力的原因产生的,压在竖直面上的物体产生的压力不是由于重力的原因产生的.
解答:解:A、只有自由放置在水平面上,压力大小才等于重力,故A错误;
B、求压强是压力除以受力面积,不论甲乙谁在上面,都是面积较小的是受力面积,故B错误;
C、接触不一定产生压力,如图,物体对墙面就不产生压力,故C错误;
D、压力有时是由于重力产生的,有时不是由于重力产生的.
故选D.
点评:掌握好压力和重力的概念,并能正确区分它们的异、同点和联系.
2、下列说法中,正确的是(  )
A、压力方向总是与重力方向一致 B、单位面积上受到的压力叫压强
C、压力作用效果只与压力大小有关 D、压力就是压强
考点:压强;压力及重力与压力的区别;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
分析:垂直压在物体表面的力叫压力,压力的方向是和受力面垂直的,若受力面是水平方向上的,压力的方向就和重力的方向一样﹣﹣﹣竖直向下;
物体单位面积上受到的压力叫压强;
压力的作用效果和压力的大小、受力面积的大小有关.
解答:解:A、只有当受力面是水平方向上时,压力的方向才和重力方向一致,所以A是错误的;
B、物体单位面积上受到的压力叫压强,所以B是正确的;
C、影响压力作用效果的因素有两个:压力的大小和受力面积的大小,所以C是错误的;
D、压力是一种力,压强是反映压力作用效果的一个物理量,压力和压强是两个不同的物理量,所以D是错误的.
故选B.
点评:解答此题我们要知道:压力和重力、压强的不同,影响压力作用效果的因素,考查的方式比较直接,是一道基础题.
3、把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破,而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示).这是因为(  )
A、气球受到的压力减小了 B、气球的受力面积增大了
C、气球受到的压强增大了 D、压力对气球的作用效果更明显了
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;减小压强的方法及其应用。
专题:应用题;控制变量法。
分析:(1)压强大小的影响因素:压力和受力面积.压力一定时,受力面积越小压强越大;受力面积一定时,压力越大,压强增大.
(2)减小压强的方法:受力面积一定时,减小压力减小压强;压力一定时,增大受力面积来减小压强.
解答:解:把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力,超过气球承受的压强,气球会破;用同样大小的力把它压在大量的大头针上,是在压力一定时,增大受力面积,减小了压强,这个压强没有超过气球承受的最大压强,气球不会破.
故选B.
点评:(1)掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法.
(2)任何物体都有能承受的最大压强,要保护这个物体时,不要超过这个压强;要损坏这个物体要超过这个压强.
4、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验.下列对整个探究活动的分析不正确的是(  )
A、探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B、探究的方法:控制变量法
C、探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D、探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;控制变量法与探究性实验方案。
专题:实验探究题;控制变量法;转换法。
分析:①压力的作用效果表现在受力物体的形变上,受力物体形变程度大,说明压力的作用效果比较明显;
海绵是比较容易发生形变的物体,可以用海绵来感受压力,通过海绵的形变程度来显示压力的作用效果;
②图中用小凳子压海绵,海绵受到的压力等于小凳子的重力,在海绵上放一个砝码来增大重力从而增大压力;受力面积等于桌子和海绵的接触面积,通过倒放来增大受力面积;
③在探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要采用控制变量法控制压力的大小一定;同样的道理,在探究压力的作用效果与压力大小的关系时,要采用控制变量法控制受力面积一定;
④在探究压力作用效果的因素时,变化的那个物理量就是需要探究的因素,通过海绵的形变程度得出结论.
解答:解:A、图中用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,凳子正放和倒放改变海绵的受力面积,凳子上加砝码以改变海绵受到的压力,探究压力的作用效果和什么因素有关,所以A是正确的;
B、影响压力作用效果的因素有压力大小和受力面积的大小,探究压力作用效果和其中一个因素的关系时,就要采用控制变量法控制另一个因素一定,所以B是正确的;
C、海绵比较容易发生形变,所以用海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,C是错误的;
D、由图甲、乙可知,海绵的受力面积(等于桌子腿的底面积)是一定的,乙图海绵受到的压力(等于凳子和砝码的总重力)比较大,海绵的凹陷程度大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图乙、丙可知,海绵受到的压力(等于凳子和砝码的总重力)一定,乙图海绵的受力面积(等于桌子腿的底面积)比较小,压力的作用效果比较明显,说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;所以D是正确的.
故选C.
点评:此题考查影响压力作用效果因素的探究实验,用到了控制变量法,控制变量法是初中物理用到的比较多的探究方法,也是中考的一个热点,需要掌握.
5、为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:
①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;
⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择.
同学所选的四组器材中,不能达到探究目的是(  )
A、①③⑥ B、②⑤
C、②③④ D、③④⑤
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:设计与制作题;转换法。
分析:(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小.
(2)研究压强大小的影响因素采用控制变量法.研究压强和压力的关系,控制受力面积不变,改变压力大小;研究压强和受力面积的关系,控制压力不变,改变受力面积的大小.
(3)压强的大小用形变程度来反映,这种方法是转换法.
解答:解:A、选择①用钉子做腿的小桌 ③砝码 ⑥装有沙的容器.小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度.不符合题意.
B、选择②海绵 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶.瓶口拧紧,瓶子正放和倒放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;瓶子正放时,瓶子中有水和空瓶分别放在海绵上,观察海绵的凹陷程度.不符合题意.
C、选择②海绵 ③砝码 ④木板.木板放在海绵上,观察海绵凹陷程度;木板上再放砝码观察海绵的凹陷程度;砝码放在海绵上,再在砝码上面放木板,观察海绵的凹陷程度.不符合题意.
D、选择③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶.没有明显发生形变的物体,无法显示压强大小.符合题意.
故选D.
点评:(1)掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法.
(2)用控制变量法和转换法研究压强大小的影响因素.
(3)能设计压强大小影响因素的实验.
6、如图所示,若取两个相同的密封杯,内装等体积的相同溶液,分别置于相同的磅秤及相同的海绵上.下列关于图中甲、乙磅秤读数的大小及丙、丁海绵下陷深度的比较,何者正确(  )
A、磅秤读数:甲=乙,海绵下陷深度:丙>丁
B、磅秤读数:甲=乙,海绵下陷深度:丙=丁
C、磅秤读数:甲<乙,海绵下陷深度:丙=丁
D、磅秤读数:甲>乙,海绵下陷深度:丙>丁
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;压力及重力与压力的区别。
专题:应用题。
分析:磅秤是测量物体的质量的,只要物体的质量没有发生改变,磅秤的示数就不会改变;
海绵下陷的深浅表明压强的大小,而压强的大小与压力和受力面积有关系.
解答:解:比较甲、乙可知,杯子无论怎样放置,它的质量是不会变的,因此磅秤的读数甲=乙;
在压力相同的情况下,丙的作用面积小于丁,因此,丙的压强大于丁,海绵下陷会较深,即丙>丁.
故选A.
点评:此题中比较甲、乙的目的是为了进一步证实,无论怎样放置,杯子对接触面的压力是不变的,再通过比较受力面积,可判断作用效果的情况.
7、为了“研究压强大小跟哪些因素有关”,现有下列实验器材:(1)弹簧测力计、(2)天平和砝码、(3)统一规格的长方体木块2~3块、(4)海绵、(5)量杯.其中一组可以达到实验目的是(  )
A、(2)、(3) B、(3)、(5)
C、(3)、(4) D、(1)、(4)
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验题;控制变量法。
分析:压强是表示压力作用效果的物理量,影响压强即压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小;
探究时要采用控制变量法,探究压强和压力的关系时要保证受力面积一定而压力不同;
探究压强和受力面积的关系时要保证压力相同而受力面积不同.
解答:解:探究压强大小跟哪些因素有关时,要采用控制变量法.
探究压强和压力的关系时:采用木块叠加的方式改变压力的大小,都采用平放的方式使受力面积一定;
探究压强和受力面积的关系时:采用同一木块保证压力的大小一定,采用分别平放、侧放和竖放改变受力面积.
因为海绵是比较容易发生形变的,可使用海绵来感受压强,海绵发生形变程度大的,说明海绵受到的压强大.
故选C.
点评:此题考查我们实验时选择器材的能力,这是我们实验的基础.
8、关于压强的概念,下列哪种说法是正确的(  )
A、压强只和压力有关 B、压强只和受力面积有关
C、压强和压力及受力面积都有关 D、压强和压力及受力面积都无关
9、如图所示,用两手指按住一支铅笔,你会感到右手指比左手指疼,这是因为(  )
A、右手指受到的压力大于左手指受到的压力
B、右手指受到的压力大于笔尖受到的压力
C、右手指受到的压强大于左手指受到的压强
D、右手指受到的压强大于笔尖受到的压强
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:控制变量法;转换法。
分析:物体间力的作用是相互的.压强跟压力大小和受力面积有关,压力一定,受力面积越大,压强越小.
解答:解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力.所以两手指对铅笔的压力相等.由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力使一对作用力与反作用力,所以这两力也相等.由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同.由于铅笔的两端的受力面积不同,而两端受到的压力相同,所以压强不同,削尖的那端压强大.
故选C.
点评:知道物体间力的作用是相互的.知道压强的两个影响因素.
10、如图所示,两手用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法中正确的是(  )
A、两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强大
B、两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强大
C、两手指受到的压强相同,左边手指受到的压强大
D、两手指受到的压强相同,右边手指受到的压强大
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:控制变量法。
分析:两手指接触的是铅笔的两头,一头粗一头细,即受力面积不同,而两手间的力大小相等,根据压强公式P=,所以受力面积小的压强大.
解答:解:当两手用力捏住铅笔,使它保持静止时,两手间的力大小相等,右手的受力面积较小,所以压强较大;
故选B.
点评:解决此题要结合压强公式和控制变量法进行分析解答.
11、同学们为了研究压强大小跟哪此因素有关,准备了下列实验器材:①弹簧秤,②天平和砝码,③统一规格的长方体2﹣3块,④海绵,⑤量杯.其中可以达到实验目的一组是(  )
A、②③ B、③⑤
C、①④ D、③④
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
分析:影响压强大小的因素主要有两个,一是压力的大小,二是受力面积的大小,因此,根据这一目的来设计实验,并选择有针对性的器材.
解答:解:根据影响压强大上的因素,我们要探究压强与压力的大小、受力面积大小的关系.因此,可考虑选择③④两种器材,实验时,运用控制变量法,可通过改变长方体的块数,来改变压力的大小,也可通过改变长方体放置的方向,改变受力面积的大小,最终达到实验的目的.
故选D.
点评:明确影响压强大小的因素有哪些,才能确定实验目的,并有针对性地选择实验器材.
12、如图所示,用板抵住铅笔两头,使它保持静止,下列说法中正确的是(  )
A、两板受到的压力相等,左板所受压强较大
B、两板受到的压力相等,右板所受压强较大
C、两板受到的压强相等,左板所受压力较大
D、两板受到的压强相等,右板所受压力较大
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:控制变量法。
分析:压力的作用效果与压力和受力面积有关,压力相同时,受力面积越小,作用效果越明显;受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显.
解答:解:当用两板抵住铅笔两头时,根据物体间力的作用是相互的,两板受到的压力相等,但由于右边铅笔头很尖,受力面积小,所以根据p=可知,右板受到的压强较大.
故选B.
点评:该题考查压强的大小与哪些因素有关,当压力一定时,受力面积越小,压强越大.
13、为了研究压强大小跟哪些因素有关,现有下列实验器材,其中一组可以达到实验目的是(  )21*cnjy*com
(1)弹簧秤.(2)天平砝码.(3)统一规格的长方体木块2﹣3块.(4)海绵.(5)量杯.
A、(2)(3) B、(3)(5)
C、(3)(4) D、(1)(4)
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;控制变量法与探究性实验方案。
专题:实验探究题;控制变量法。
分析:依据实验的目的,首先要对可能影响压强大小的因素进行猜想和假设,再根据猜想的结果确定需要用到哪些器材来设计实验.本实验中,可能会影响到压强大小的因素有压力的大小、受力面积的大小等,而作用的效果可通过海绵表现出来,效果明显且操作简便.
解答:解:根据实验的目的,可做出相关的猜想,压强的大小可能与压力的大小和受力面积的大小有关,因此,选择(3)(4)的器材运用控制变量法,依次保持压力和受力面积不变,分别探究两个因素的变化对压强的影响,便可轻松达到实验的目的.
故选C.
点评:对于探究实验的设计,应从实验的目的出发,按照先猜想假设、再设计实验、再进行实验的流程来最终达到实验的目的,实验过程中还要注意控制变量法等研究方法的合理运用.
二、填空题(共5小题)21*cnjy*com
14、只要开动脑筋,利用我们身边的器物就可以做很多低成本却能揭示大道理的物理小实验!如:双手用力互相击打,结果两只手都会有痛的感觉,这说明物体间的力作用是相互的.
①左手指用力按压右手掌,会观察到手掌肌肉凹陷,这说明; 力可以改变物体的形状 .
②用左手指肚按压右手掌,然后改用指尖用同样大小的力按压同一个位置,会感觉后者造成的痛感要强烈一些,这说明; 压力的作用效果与受力面积有关 .
前述三个小实验都是利用人体自身来做的,请仿照再举一例,要求所说明的物理道理与上述三个不同.( 提示:可借助身边的其它物品与人体配合) 举例:在手臂上涂酒精,感觉很凉爽,是因为蒸发可以吸热 .
考点:力的作用效果;影响蒸发快慢的因素;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:应用题;简答题;答案开放型。
分析:(1)力的作用效果是不但可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关;压力越大,受力面积越小,其作用效果越明显;
(3)液体蒸发是汽化现象,汽化时要吸收热量.
解答:解:(1)在力的作用下手掌肌肉凹陷,即手掌发生了形变,这说明力可以改变物体的形状;
(2)用指肚和指尖按压手掌时,受力面积不同,所以作用效果不同,这说明压力的作用效果与受力面积有关;
(3)生活实际与物理知识有着密切的联系,比如在手臂上涂酒精,感觉很凉爽,是因为蒸发可以吸热;
故答案为:力可以改变物体的形状;压力的作用效果与受力面积有关;在手臂上涂酒精,感觉很凉爽,是因为蒸发可以吸热.
点评:此题主要考查力的作用效果、压力的作用效果等,注意物理知识与生活实际的联系,生活中要多观察、多思考.
15、生活中处处有物理,下面几幅图中蕴含的物理知识有
(1)图甲所示,脚穿溜冰鞋的小华用力推墙壁,人反而会后退,说明 力的作用是相互的 .
(2)图乙所示,用细钢丝可以切断肥皂,说明 压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 .
考点:力作用的相互性;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验题;控制变量法。
分析:(1)要解决此题,需要知道力的作用是相互的,一个物体受到力,同时会给施力物体一个反作用力.
(2)要解决此题,需要掌握影响压强大小的因素,与压力和受力面积的大小有关.在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
解答:解:(1)小华用力推墙,她反而向后退,这说明墙给了小华一个向后的作用力,这说明力的作用是相互的.
故答案为:力的作用是相互的.
(2)钢丝绳很细,可以将肥皂切断,这说明压力的作用效果与受力面积有关,当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
故答案为:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显.
点评:此题主要通过两个事例考查了力的作用的相互性,同时考查了影响压力作用效果的因素.在影响压力作用效果的因素中,一定要注意控制变量法的应用.
16、压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,它实质上也是一种 弹 力;压力的方向总是与受压物体表面 垂直 ;压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与 受力面积 有关,可用 压强 这个物理量来表示压力的作用效果.增大或减小压强所依据的原理是 压强公式 .
考点:弹力;压力及重力与压力的区别;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
分析:除重力外,一切因物体形变而产生的力,都属于弹力.压力实质上也是弹力,其方向垂直受压面,其作用效果即压强与压力大小和受力面积大小有关,根据压强公式P=改变压力或改变受力面积都可以改变压强.
解答:解:物体因挤压而形变所以压力实质上是弹力,其方向垂直受压面,其作用效果即压强与压力大小和受力面积大小有关,改变压力或改变是力面积都可改变压强,而压强公式正好涉及这两个物理量.
故答案为:弹,垂直,受力面积,压强,压强公式.
点评:本题主要考查压力的方向和压力的作用效果与哪些因素有关,同时会根据压强公式增大或减小压强.
17、压力的作用效果不仅跟 压力大小 有关系,还跟 受力面积 有关系,增大压强的方法:(1) 增大压力 ;(2) 减小受力面积 .
18、一只一头尖,一头平的木杆铅笔,用两只手指同时紧紧抵住铅笔的两端时,感觉尖的一端手指较痛,这说明压力的作用效果跟 受力面积 有关.一头重为12000N的骆驼,四只脚掌的总面积为0.1m2,则它站在水平沙地时对沙地的压强是 1.2×105 Pa.
考点:压强的大小及其计算;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:计算题。
分析:(1)根据压强的公式p=可知,当压力一定时,受力面积越,产生的压强大;
(2)由压力和重力的关系可求骆驼对沙地的压力,再由压强公式可求骆驼对沙地的压强.
解答:解:(1)与笔尖接触的手指,受力面积比较小,感觉较痛,压力的作用效果明显,说明压力的作用效果跟受力面积有关;
(2)∵在水平沙地上,
∴骆驼对沙地的压力:
F=G=12000N,
骆驼对沙地的压强:
p===1.2×105Pa.
故答案为:受力面积,1.2×105.
点评:本题考查压强的计算,关键知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最容易出错的是骆驼站在水平地面上时与地面的接触面积是四只脚的总面积,不是一只脚的面积.
三、解答题(共5小题)
19、(1)表格中为小珊在探究某种物质的熔化规律时记录的实验数据,请根据表中的实验数据解答以下问题.
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度t/℃
﹣4
﹣2
0
0
0
0
1
2
①该物质的熔点是 0 ℃;
②该物质是 晶体 (填“晶体”或“非晶体”);
③数据表明开始2min升温较快,最后2min升温较慢,这是因为该物质处于液态时的 比热容 比处于固态时的大(填“密度”、“比热容”、“热值”).
(2)小芳利用海绵、小桌、砝码、木板探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验:
①在探究“压力作用效果与受力面积大小的关系”时,做了如图甲、乙所示实验,由图可知:p甲 < p乙(填“>”、“<”或“=”).利用本次的实验结论,请举出一个生活中减小压力作用效果的实例: 图钉帽 .
②如果还要探究“压力作用效果与压力大小的关系”,则还应作图 丁 所示的实验.
考点:熔化与熔化吸热特点;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验题。
分析:(1)①晶体熔化时固定不变的温度就是它的熔点.
②区分晶体和非晶体的关键是看它有没有熔点.
③运用公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.
(2)压力的作用效果的影响因素:压力大小和受力面积的大小.压力的作用效果可以根据海绵的凹陷程度来体现.要用到物理实验的研究方法﹣﹣控制变量法.
解答:解:(1)①从表中数据可以看出,该物质在熔化时的温度保持在0℃不变,因此该物质的熔点是0℃;
②晶体和非晶体的区别是有没有熔点,因为该物质有一定的熔点,所以该物质为晶体;
③根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.固态时的温度升高的快,是因为该物质液态时的比热容比固态时的大.
(2)①甲乙两图中,压力相同,根据公式P=F/s可知,当压力F相同时,压强P和受力面积s的大小成反比,乙图中的受力面积小,因此P甲<P乙;生活当中利用增大受力面积来减小压力作用效果的实例:图钉帽.
②研究压力作用效果和压力大小的关系必须控制受力面积相同,压力大小不同,且作用在相同的接触面上,故选丁图.
故答案为:(1)①0;②晶体;③比热容;(2)①<;图钉帽;②丁.
点评:此题考查的是两个实验内容:一是晶体的熔化规律﹣﹣熔化过程吸热,但是温度保持不变;二是探究压力作用效果的影响因素﹣﹣压力大小和受力面积的大小.本实验中要用到物理研究方法﹣﹣控制变量法.
20、我们在探究问题时,经常用到“控制变量法”、“转换变量法”、“等效替代法”、“理想模型法”等重要实验方法.例1:探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程如图所示.
比较图甲和图乙,可以得出 受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显 ; 比较图乙和图丙,可以得出 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 ;这里所用的实验方法是 控制变量法 .
考点:物理学方法;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验题;控制变量法。
分析:(1)压力的作用效果的影响因素:压力大小和受力面积大小.压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越大.
(2)研究压力作用效果的影响因素采用控制变量法和转换法.
解答:解:(1)压力作用效果的大小用泡沫凹陷的深浅来表示.
①研究压力作用效果大小跟压力大小的关系时,保持受力面积不变,改变压力的大小,观察泡沫的凹陷深浅和压力大小的关系,实验甲乙说明:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显.
②研究压力作用效果大小跟受力面积大小的关系时,保持压力大小不变,改变受力面积的大小,观察泡沫的凹陷深浅和受力面积大小的关系,实验乙丙说明:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
答案是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;控制变量法
点评:(1)理解什么是“控制变量法”、“转换变量法”、“等效替代法”、“理想模型法”等重要实验方法.
(2)知道压强表示压力的作用效果,掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法.
21、某桥头立了一块警示通告:“此桥实行限载,整车限重15t,单列车通行.”请你用所学的物理知识解释通告蕴含的科学道理.
22、只要你留心,生活处处有物理,身边的许多物品都可以用来做物理小实验.现在有 一个矿泉水瓶、一块海绵、适量的水 ,请利用这些物品设计两个物理小实验,只要求写出实验的做法和要说明的物理问题(同一个知识点不能重复).
考点:力的作用效果;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验题;设计与制作题。
分析:本题利用手中仅有的器材引导学生从力的作用效果、压强,惯性方面去思考,可以在力方面提出多个不同的问题,鼓励学生设计不同的实验,哪种更好,让学生自己想,只要合理就可.
解答:解:
(每空(1分),其他答案对也给分)
点评:此题是一道开放性题,答案不唯一,此题可以培养学生的观察、实验、动手能力,并在探索中体验成功的喜悦,又能发散思维,这是一道提高学生创新能力的好题.
23、高度相同的实心铁圆柱体A、正方体B和长方体C,如图放在水平桌面上.已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针对“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大;
猜想﹣﹣:长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大;
猜想三:三铁块高度相同;所以三铁块对桌面的压强一样大.
(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的.
(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性.(简要写出实验步骤及判断方法).
考点:压强的大小及其计算;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。
专题:实验探究题;设计与制作题;转换法。
分析:(1)根据压强的计算公式,P=,设长方形的铁块密度为ρ,高度为h,底面积为s,可进一步推导C对桌面的压强为P=ρhg,由此可判定三种猜想哪个正确.
(2)这是一个探究压力作用效果的问题,把三个铁块轻轻放在细砂子上面,主要看砂子陷入的深度,如果砂子陷入的深度相同,说明它们对砂子的压强相同.
解答:解:(1)设长方形的铁块密度为ρ,高度为h,底面积为S.
则F=mg=ρVg=ρshg,
可得P===ρhg,
由此可知:质量分布均匀的实心柱体对桌面的压强与其重量和底面积无关,只与高度和密度有关,所以猜想三正确.
(2)简要的实验步骤、判断方法:
①取一容器装适量细砂,将细砂子铺平,把三个铁块轻轻放在细砂子上面,
②观察砂子陷入的深度,
③如果砂子陷入的深度相同,说明它们对砂子的压强相同,即压力的作用效果相同,从而证明猜想三正确.
点评:此题主要涉及到压强的大小及其计算,探究压力作用效果跟什么因素有关等知识点,这是一个探究压力作用效果的问题,要注意这些知识在实际中的应用,将所学知识与实际结合起来.
探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
一、选择题(共13小题)
1、下列有关压力、压强的几种说法中,正确的是(  )
A、甲物体放在乙物体的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B、甲物体放在乙物体的上面,求甲对乙的压强时,总是用甲对乙的压力除以甲的下表
面的面积
C、甲、乙两个物体相互接触,则两个物体间一定存在压力
D、甲、乙两个物体之间有压力,压力的大小有可能跟这两个物体的重力都无关
2、下列说法中,正确的是(  )
A、压力方向总是与重力方向一致 B、单位面积上受到的压力叫压强
C、压力作用效果只与压力大小有关 D、压力就是压强
3、把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破,而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示).这是因为(  )21世纪教育网
A、气球受到的压力减小了 B、气球的受力面积增大了
C、气球受到的压强增大了 D、压力对气球的作用效果更明显了
4、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验.下列对整个探究活动的分析不正确的是(  )
A、探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B、探究的方法:控制变量法
C、探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D、探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
5、为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:
①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;
⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择.
同学所选的四组器材中,不能达到探究目的是(  )
A、①③⑥ B、②⑤
C、②③④ D、③④⑤
6、如图所示,若取两个相同的密封杯,内装等体积的相同溶液,分别置于相同的磅秤及相同的海绵上.下列关于图中甲、乙磅秤读数的大小及丙、丁海绵下陷深度的比较,何者正确(  )
A、磅秤读数:甲=乙,海绵下陷深度:丙>丁
B、磅秤读数:甲=乙,海绵下陷深度:丙=丁
C、磅秤读数:甲<乙,海绵下陷深度:丙=丁
D、磅秤读数:甲>乙,海绵下陷深度:丙>丁
7、为了“研究压强大小跟哪些因素有关”,现有下列实验器材:(1)弹簧测力计、(2)天平和砝码、(3)统一规格的长方体木块2~3块、(4)海绵、(5)量杯.其中一组可以达到实验目的是(  )
A、(2)、(3) B、(3)、(5)
C、(3)、(4) D、(1)、(4)
8、关于压强的概念,下列哪种说法是正确的(  )21世纪教育网版权所有
A、压强只和压力有关 B、压强只和受力面积有关
C、压强和压力及受力面积都有关 D、压强和压力及受力面积都无关
9、如图所示,用两手指按住一支铅笔,你会感到右手指比左手指疼,这是因为(  )
A、右手指受到的压力大于左手指受到的压力
B、右手指受到的压力大于笔尖受到的压力
C、右手指受到的压强大于左手指受到的压强
D、右手指受到的压强大于笔尖受到的压强
10、如图所示,两手用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法中正确的是(  )
A、两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强大
B、两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强大
C、两手指受到的压强相同,左边手指受到的压强大
D、两手指受到的压强相同,右边手指受到的压强大
11、同学们为了研究压强大小跟哪此因素有关,准备了下列实验器材:①弹簧秤,②天平和砝码,③统一规格的长方体2﹣3块,④海绵,⑤量杯.其中可以达到实验目的一组是(  )
A、②③ B、③⑤
C、①④ D、③④
12、如图所示,用板抵住铅笔两头,使它保持静止,下列说法中正确的是(  )
A、两板受到的压力相等,左板所受压强较大
B、两板受到的压力相等,右板所受压强较大
C、两板受到的压强相等,左板所受压力较大
D、两板受到的压强相等,右板所受压力较大
13、为了研究压强大小跟哪些因素有关,现有下列实验器材,其中一组可以达到实验目的是(  )
(1)弹簧秤.(2)天平砝码.(3)统一规格的长方体木块2﹣3块.(4)海绵.(5)量杯.
A、(2)(3) B、(3)(5)
C、(3)(4) D、(1)(4)
二、填空题(共5小题)21世纪教育网版权所有
14、只要开动脑筋,利用我们身边的器物就可以做很多低成本却能揭示大道理的物理小实验!如:双手用力互相击打,结果两只手都会有痛的感觉,这说明物体间的力作用是相互的.
①左手指用力按压右手掌,会观察到手掌肌肉凹陷,这说明; _________ .
②用左手指肚按压右手掌,然后改用指尖用同样大小的力按压同一个位置,会感觉后者造成的痛感要强烈一些,这说明; _________ .
前述三个小实验都是利用人体自身来做的,请仿照再举一例,要求所说明的物理道理与上述三个不同.( 提示:可借助身边的其它物品与人体配合) _________ .
15、生活中处处有物理,下面几幅图中蕴含的物理知识有
(1)图甲所示,脚穿溜冰鞋的小华用力推墙壁,人反而会后退,说明 _________ .
(2)图乙所示,用细钢丝可以切断肥皂,说明 _________ .
16、压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,它实质上也是一种 _________ 力;压力的方向总是与受压物体表面 _________ ;压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与 _________ 有关,可用 _________ 这个物理量来表示压力的作用效果.增大或减小压强所依据的原理是 _________ .
17、压力的作用效果不仅跟 _________ 有关系,还跟 _________ 有关系,增大压强的方法:(1) _________ ;(2) _________ .
18、一只一头尖,一头平的木杆铅笔,用两只手指同时紧紧抵住铅笔的两端时,感觉尖的一端手指较痛,这说明压力的作用效果跟 _________ 有关.一头重为12000N的骆驼,四只脚掌的总面积为0.1m2,则它站在水平沙地时对沙地的压强是 _________ Pa.
三、解答题(共5小题)21世纪教育网
19、(1)表格中为小珊在探究某种物质的熔化规律时记录的实验数据,请根据表中的实验数据解答以下问题.
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度t/℃
﹣4
﹣2
0
0
0
0
1
2
①该物质的熔点是 _________ ℃;
②该物质是 _________ (填“晶体”或“非晶体”);
③数据表明开始2min升温较快,最后2min升温较慢,这是因为该物质处于液态时的 _________ 比处于固态时的大(填“密度”、“比热容”、“热值”).
(2)小芳利用海绵、小桌、砝码、木板探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验:
①在探究“压力作用效果与受力面积大小的关系”时,做了如图甲、乙所示实验,由图可知:p甲 _________ p乙(填“>”、“<”或“=”).利用本次的实验结论,请举出一个生活中减小压力作用效果的实例: _________ .
②如果还要探究“压力作用效果与压力大小的关系”,则还应作图 _________ 所示的实验.
20、我们在探究问题时,经常用到“控制变量法”、“转换变量法”、“等效替代法”、“理想模型法”等重要实验方法.例1:探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程如图所示.
比较图甲和图乙,可以得出 _________ ; 比较图乙和图丙,可以得出 _________ ;这里所用的实验方法是 _________ .
21、某桥头立了一块警示通告:“此桥实行限载,整车限重15t,单列车通行.”请你用所学的物理知识解释通告蕴含的科学道理.
22、只要你留心,生活处处有物理,身边的许多物品都可以用来做物理小实验.现在有 _________ ,请利用这些物品设计两个物理小实验,只要求写出实验的做法和要说明的物理问题(同一个知识点不能重复).
23、高度相同的实心铁圆柱体A、正方体B和长方体C,如图放在水平桌面上.已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针对“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大;
猜想﹣﹣:长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大;
猜想三:三铁块高度相同;所以三铁块对桌面的压强一样大.
(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的.
(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性.(简要写出实验步骤及判断方法).