“端午节”吃完了咸鸭蛋,小明同学将几个蛋壳按不同方式放置在桌面上拍打,发现有的蛋壳“脆弱”,有的蛋壳“坚硬”.他想蛋壳能承受压力的大小与什么因素有关呢?于是找来了一张大的纸板模拟蛋壳进行探究,作出以下猜想:
猜想1:纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关.
猜想2:纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关.
为了验证猜想是否正确,小明在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm×10cm的小纸板 A、B和一张大小为40cm×20cm的小纸板C,并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物,设计了以下实验方案:
步骤-:将纸板A用两木块支撑起来,如图甲,在纸板的中间不断增加重物,直到它塌下去,记录此时重物的重力G1.
步骤二:保持两木块的距离不变,将纸板B弯成拱形,如图乙,在拱形纸板的上面不断增加重物,直到它塌下去,记录此时重物的重力G2;
步骤三:保持两木块的距离不变,将纸板C用两木块支撑起来,如图丙,在纸板的中间不断增加重物,直到它塌下去,记录此时重物的重力G3.
(1)比较实验数据发现G2>G1,可以验证猜想________(填写序号)是________(正确/错误>的.利用上述结论,小明对水库大坝的形状进行设计,设计的四种大坝形状俯视图如下图所示,请你把最合理的设计图的字母标号填在括号内________
(2)比较实验数据G3与________大小,可以验证猜想2.
解:(1)甲图和乙图纸板的大小相同,而形状不同,是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系,若G2>G1,就说明在纸板大小一定时,纸板拱起来(向上凸)所承受的压力比较大,从而验证了猜想1是正确的;
拦河大坝要承受巨大的液体压力,根据上面的实验结论,就要做成向右凸的形状;
故答案为:正确;1;B.
(2)要验证猜想2,即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系,就要控制纸板的形状一定,而纸板的大小不同,图甲和图丙符合题意,所以要比较G3和G1的大小关系,从而得出结论;
故答案为:G1.
(1)G1是甲图中木块的重力,G2是乙图中木块的重力;甲乙两图中纸板的大小是相同的,纸板的形状不同,是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系,根据G1和G2的大小关系,得出拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系;根据这个结论判断大坝的结构图;
(2)要验证猜想2,就要控制纸板的形状一定而纸板的大小不同.
点评:这是一个课外实验,要用到控制变量法;控制变量法是初中物理用到最多的探究方法,需要掌握.
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