Question

【題目】在“探究實心圓柱體對地面的壓強與哪些因素有關”的實驗中，同學們認為跟圓柱體的密度ρ、高度h、圓柱體底面積S 是有關的，但有怎樣的關系看法不同．于是在老師的幫助下，同學們從實驗室里挑選了不同的實心圓柱體做實驗，測出實心圓柱體豎直放置時對水平桌面上的海綿壓下去的深度（如圖所示），實驗記錄見下表．

序號	物體	底面積S/cm2	高度h/cm	海綿被壓下深度/cm
1	甲合金圓柱體A	10	5	0.5
2	甲合金圓柱體B	10	10	1
3	甲合金圓柱體C	20	10	1
4	乙合金圓柱體A	10	5	1.5
5	乙合金圓柱體B	10	10	3
6	乙合金圓柱體C	20	10	3

（1）實驗中同學們是通過來判斷壓強大小的．
（2）分析實驗1、2 或4、5 可以得出：當圓柱體的材料相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強可能與圓柱體的成正比；
（3）分析可以得出，當圓柱體的密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積無關．此探究過程用到的兩種科學方法有、 ．
（4）實驗結束之后，同學們以甲合金圓柱體為研究對象，推導它對海綿的壓強大小的表達式（已知合金的密度為ρ，圓柱體的高度為h，底面積為S）．表達式為 ． 該表達式（選填“能”或“不能”）應用于各類固體壓強的計算．

Answer 1

【答案】
（1）海綿被壓下深度
（2）高度
（3）控制變量法；轉換法
（4）p=ρɡh；不能
【解析】解：（1）由題意可知，該小組同學是通過海綿被壓下深度來判斷壓強大小的，這是轉換法的運用；（2）分析實驗1、2或4、5可以看出，圓柱體的材料密度相同，高度不同，對水平面的壓強不同，故可得出結論：當圓柱體的材料密度相同時，實心圓柱體對水平地面的壓強與圓柱體的高度成正比．（3）在探究實心圓柱體對水平地面的壓強可能與圓柱體的高度的關系時，需要控制圓柱體的材料相同和底面積相同，屬于控制變量法； 該小組同學是通過海綿被壓下深度來判斷壓強大小的，這是轉換法的運用；（4）已知合金的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S，由壓強的公式推導過程為：p= = = = = =ρgh．
該表達式適用的條件有：①固體密度必須是均勻；②固體形狀必須是上下粗細相同的柱體；③所求壓強必須是固體對水平面產生的壓強，所以不能應用于各類固體壓強的計算．
所以答案是：（1）海綿被壓下深度；（2）高度；（3）控制變量法；轉換法；（4）p=ρɡh；不能．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的相關知識，掌握壓強：作用在物體單位面積上的壓力叫做壓強．壓強用符號p表示．壓強是為了比較壓力的作用效果而規定的一個物理量．