【分析】
这是一道探究压力作用效果影响因素的实验题,思考时可以按以下步骤进行:
1. 先回忆实验方法:探究多因素影响的实验通常用控制变量法,同时压力作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,这用到转换法,所以先确定实验方法。
2. 探究压力大小的影响时,要遵循控制变量的思路:保持受力面积不变,改变压力大小,所以找受力面积相同、压力不同的两组实验;探究受力面积的影响时,保持压力不变,改变受力面积,找压力相同、受力面积不同的两组实验。
3. 验证结论时,结合实验现象,压力和受力面积确实都会影响压力作用效果,所以结论正确。
4. 联系生活实际时,根据压力作用效果的影响因素,分析生活实例是改变压力还是受力面积来改变作用效果。
【解析】
(1) 实验中,通过观察海绵的凹陷程度来间接反映压力的作用效果,这运用了转换法;在探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系时,分别控制其中一个量不变,研究另一个量对压力作用效果的影响,这运用了控制变量法,所以用到的科学方法是控制变量法、转换法。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系:需控制受力面积相同,改变压力大小。图(d)和(e)中,桌腿与海绵接触的受力面积相同,(e)中增加了砝码,压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此选(d)、(e)两次实验比较。
探究压力作用效果与受力面积的关系:需控制压力大小相同,改变受力面积。图(e)和(f)中,都放置了相同的砝码,压力相同,(e)是桌腿与海绵接触,(f)是桌面与海绵接触,受力面积不同,海绵凹陷程度不同,因此选(e)、(f)两次实验比较。
(3) 从实验现象可以看出:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。所以小丽得出的“压力的作用效果不仅与压力的大小有关,而且与受力面积有关”的结论是正确的。
(4) 书包的背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果;“磨刀不误砍柴工”,磨刀是通过减小刀刃的受力面积,在压力一定时,增大压力的作用效果,使砍柴更轻松。
【答案】
(1) 控制变量法、转换法
(2) (d)、(e);(e)、(f)
(3) 正确
(4) 增大受力面积;减小受力面积
【知识点】
控制变量法、转换法、压力作用效果的影响因素
【点评】
本题紧密结合实验探究过程,既考查了控制变量法和转换法在实验中的应用,又联系生活实际,帮助学生理解压力作用效果影响因素的实际应用,注重物理与生活的联系,加深对知识点的理解与掌握。
【难度系数】
0.7