Question

為了探究實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與哪些因素有關，某同學用若干個不同的圓柱體豎直放在同一水平沙面上，進行了三組實驗，并記錄有關數據分別如表一、表二、表三所示．實驗時，他仔細觀察沙面的凹陷程度，并通過比較，發現每一組內三次實驗時沙面的凹陷程度相同，而各組之間卻不同，第一組凹陷程度最小，第二組次之，第三組最大．

表一：ρ銅=8.9×103千克/米3					表二：ρ鐵=7.8×103千克/米3					表三：ρ銅=8.9×103千克/米3
實驗序號	材料	壓力（牛）	高度（米）		實驗序號	材料	壓力（牛）	高度（米）		實驗序號	材料	壓力（牛）	高度（米）
1	銅	30	0.1		4	鐵	30	0.2		7	銅	30	0.2
2		20	0.1		5		20	0.2		8		20	0.2
3		10	0.1		6		10	0.2		9		10	0.2

（1）分析表一（或表二、或表三）中的數據及觀察到的現象，初步表明：實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與

壓力

的大小無關．
（2）分析比較實驗序號1與7（或2與8、或3與9）的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：

當圓柱體的材料相同時，高度越高，壓力的作用效果越明顯

．
（3）分析比較實驗序號

4與7（或5與8、6與9）

的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：當圓柱體的高度相同時，材料的密度越大，壓力的作用效果越顯著．
（4）進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象，還可歸納得出結論：
（a）分析比較表一（或表二、或表三）中的數據及觀察到的現象，表明：

同種材料，高度相同的圓柱體，其壓力作用效果與壓力的大小無關

．
（b）分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象，表明：

在壓力相同時，材料的密度越大、高度越大，壓力的作用效果越明顯

．

Answer 1

分析：此題中同時反映了多組數據之間的關系，分析時一定要按照控制變量法的要求，找準變化的量和控制的量，綜合比較找出有說服力的規律．

解答：解：（1）單獨比較每一組數據，材料相同、高度不變，只有壓力改變，而最終的凹陷程度相同，因此可初步得出：實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與壓力的大小無關；
（2）比較相關的數據可看出，材料相同，壓力相同，只有高度不同，而最終凹陷程度不同，因此，可得出的初步結論是：當圓柱體的材料相同、壓力相同時，高度越高，壓力的作用效果越明顯；
（3）根據高度相同、材料不同、凹陷程度不同這一要求，可選擇比較4與7（或5與8、6與9），這樣能得出要求的結論；
（4）（a）分別比較每一組數據與現象，可得出：同種材料，高度相同的圓柱體，其壓力作用效果與壓力的大小無關；
（b）綜合比較三組數據與現象，可得出：在壓力相同時，材料的密度越大、高度越大，壓力的作用效果越明顯．
故答案為：（1）壓力；
（2）當圓柱體的材料相同時，高度越高，壓力的作用效果越明顯；
（3）4與7（或5與8、6與9）；
（4）（a）同種材料，高度相同的圓柱體，其壓力作用效果與壓力的大小無關；（b）在壓力相同時，材料的密度越大、高度越大，壓力的作用效果越明顯．

點評：此題中被研究的量比較多，有材料的密度、圓柱體的高度、壓力的大小等，因此在分析時一定要嚴格按控制變量法的要求來進行比較，找出符合要求的變量關系．這里值得特別關注的是，還有一個隱含的量并未在題目中出現，那就是圓柱體與水平地面的接觸面積，其實這也在悄悄地發生著變化，值得我們去深入思考．