Question

在“探究實(shí)心均勻圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)把由A、B、C三種不同材料制成的若干個(gè)均勻?qū)嵭膱A柱體分別豎直放置在同一水平細(xì)沙面上，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他仔細(xì)觀察沙面的凹陷程度，通過比較，發(fā)現(xiàn)沙面的凹陷程度有相同也有不同，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3凹陷程度相同且最大，4、5與6凹陷程度相同且其次，7、8與9凹陷程度相同且最小．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8	9
材料	A	A	A	A	B	C	A	B	C
材料的密度（×103千克/米3）	6	6	6	6	4	3	6	4	3
高度（×10-2米）	8	8	8	6	9	12	4	6	8
底面積（×10-4米2）	30	20	10	10	10	10	10	10	10

①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：同種材料制成的實(shí)心圓柱體，高度相同時(shí)，它對(duì)水平地面的壓力作用效果與底面積大小______ （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4與7（或5與8或6與9）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：______．
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)實(shí)心圓柱體的高度相同時(shí)，材料的密度越大，它對(duì)水平地面壓力的作用效果越顯著．
④進(jìn)一步綜合分析比較表中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，歸納并得出的結(jié)論：
（a）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6（或7、8與9）可得出的初步結(jié)論是：______．
（b）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6（和7、8與9）可得出的初步結(jié)論是：______．
⑤小明同學(xué)經(jīng)過上面的探究分析及歸納，又進(jìn)一步得出了實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果與圓柱體的高度成正比，與圓柱體材料的密度成正比的結(jié)論．你認(rèn)為此結(jié)論能得出嗎？______．（選填“能”或“不能”）

Answer 1

【答案】分析：實(shí)心圓柱體放在水平細(xì)沙上，通過細(xì)沙凹陷程度，比較實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果大�。�
由表格數(shù)據(jù)知，實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果可能跟材料的密度、高度、底面積有關(guān)．
探究實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果跟底面積的關(guān)系時(shí)，控制材料和高度不變．經(jīng)分析實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果跟底面積無關(guān)，下面結(jié)論就不考慮底面積的不同．
探究實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果跟高度的關(guān)系，控制材料不變；
探究實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果跟材料關(guān)系時(shí)，控制高度不變．否則不能得出正確結(jié)論．
解答：解：①實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3的數(shù)據(jù)，實(shí)心圓柱體材料相同，高度相同，底面積不同，細(xì)沙凹陷的程度相同，所以同種材料制成的實(shí)心圓柱體，高度相同時(shí)，它對(duì)水平地面的壓力作用效果與底面積大小無關(guān)．
②壓力作用效果跟圓柱體的底面積無關(guān)，不考慮底面積的不同．
實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4與7（或5與8或6與9），實(shí)心圓柱體的材料相同，高度越高，細(xì)沙凹陷程度越大，實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果越顯著．所以當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度相同時(shí)，高度越高它對(duì)水平地面壓力的作用效果越顯著．
③當(dāng)實(shí)心圓柱體的高度相同時(shí)，材料的密度越大，它對(duì)水平地面壓力的作用效果越顯著．首先確定細(xì)沙凹陷程度相同的實(shí)驗(yàn)，還要保證實(shí)心圓柱體的高度相同，材料不同，所以選擇實(shí)驗(yàn)4與8（或1、2、3與9）．
④（a）實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6（或7、8與9）細(xì)沙凹陷程度程度，高度和材料的乘積相同，所以當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度與高度的乘積相同時(shí)，它對(duì)水平地面壓力的作用效果也相同．
（b）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3和4、5與6和7、8與9，實(shí)心圓柱體的材料和高度乘積越大，細(xì)沙凹陷程度越大，所以當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度與高度的乘積越大，它對(duì)水平地面壓力的作用效果也越顯著．
⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能說明實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果與圓柱體的高度成正比，與圓柱體材料的密度成正比的結(jié)論，因?yàn)闆]有控制高度不變改變材料密度大小，也沒有控制材料的密度不變改變高度大�。�
故答案為：①無關(guān)；②當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度相同時(shí)，高度越高它對(duì)水平地面壓力的作用效果越顯著；③4與8（1、2、3與9）；④（a）當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度與高度的乘積相同時(shí)，它對(duì)水平地面壓力的作用效果也相同；（b）當(dāng)實(shí)心圓柱體的材料密度與高度的乘積越大，它對(duì)水平地面壓力的作用效果也越顯著；⑤不能．
點(diǎn)評(píng)：當(dāng)猜想實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力的作用效果與底面積、材料密度、高度有關(guān)時(shí)，采用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面壓力作用效果的影響因素．
此題給定數(shù)據(jù)，利用控制變量法總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是比較困難的，尤其是分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6（或7、8與9）可得出的初步結(jié)論．