探究影响压力作用效果的因素

一、 核心实验精讲

1. 实验目的

探究压力作用效果与什么因素有关。

2. 实验方法

控制变量法、转换法。

3. 实验器材

海绵、小方桌、砝码。

4. 实验装置

5. 实验步骤

1. 探究压力的作用效果与压力大小的关系：把小桌正放在海绵上，观察海绵的凹陷程度；在小桌上放一个砝码，观察海绵的凹陷程度，进行比较。
2. 探究压力的作用效果与受力面积大小的关系：把小桌正放在海绵上，放一个砝码，观察海绵的凹陷程度；把小桌倒放在海绵上，加上相同的砝码，观察海绵的凹陷程度，进行比较。

6. 实验数据记录表格

7. 实验现象及数据分析

- 比较甲和乙可知：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

- 比较乙和丙可知：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

8. 实验结论

• 结论一：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
• 结论二：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

9. 拓展延伸

• 探究压力的作用效果与压力大小和受力面积两个因素有关时，必须控制一个变量，改变另一个变量，即应遵循控制变量法的原则。例如：甲、丙两图压力和受力面积都不同，不能比较得出影响压力作用效果的因素。

🚩 命题角度（真题嫁接）

1. 利用控制变量法分析实验数据或图形；
2. 实验器材的选择；
3. 控制变量法和转换法的应用；
4. 压强大小的比较。

📝 经典真题及变式

如图 15-1 所示为同学们在“研究影响压力作用效果的因素”实验中在水平桌面上进行的实验过程图示。

(1) 本实验的科学探究方法是 ______。

(2) 小丽为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中 ______ 两次实验进行比较得出结论。为了探究压力的作用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。

(3) 通过实验小丽得出结论：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积有关。小丽的结论 ______（选填“正确”或“不正确”）。

(4) 实验时，将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图 15-2 所示，小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ______。

(6) 图 B 中桌面受到的压强 $p_B$ 和图 E 中海绵受到的压强 $p_E$ 的大小关系为 $p_B$ ______ $p_E$（选填“>”“<”或“=”）。

(7) 在生活中，书包的背带做得宽又大，这是利用 ______ 来减小压力的作用效果；压路机的碾子很重，这是利用 ______ 来增大压力的作用效果。