Question

（2007?江寧區(qū)一模）放署假了，幾個同學(xué)背著飲料和一些小食品到海邊游玩，在海邊觀察到一些現(xiàn)象：有些人游泳上岸時，總是急跑幾步；在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他們的體重都差不多，但對沙地的作用效果卻不同，壓力的作用效果究竟與什么因素有關(guān)呢？
（1）請寫出你的猜想：
①張亮同學(xué)的猜想是：

壓力的作用效果可能與壓力大小有關(guān)

②你的猜想是：

壓力的作用效果可能與受力面積大小有關(guān)

．
（2）對以上兩種猜想，同學(xué)們在海邊僅用一個帶蓋的礦泉水瓶就設(shè)計(jì)出了驗(yàn)證猜想的探究實(shí)驗(yàn)，請你說明驗(yàn)證的方法：
驗(yàn)證猜想①：

把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入半瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上；再在礦泉水瓶中裝入滿瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上，觀察比較兩種情況下沙灘的凹陷深度

．
驗(yàn)證猜想②：

把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入適量的海水或沙子，擰好蓋分別倒立、正立放在沙灘上，觀察兩種不同放法時沙灘的凹陷深度

．
（3）請你設(shè)計(jì)出驗(yàn)證猜想①或②的記錄表格；
（4）以上探究包含了哪幾個探究要素：

提出問題

、

進(jìn)行猜想

、

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

．（至少寫出三個）

Answer 1

分析：根據(jù)觀察到的現(xiàn)象：“在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深．他們的體重都差不多，但對沙地的作用效果卻不同”．他們的體重都差不多，說明壓力相同；穿高跟鞋比穿平底鞋的要陷得深，說明壓力的效果可能跟受力面積的大小有關(guān)．
驗(yàn)證壓力的作用效果可能與壓力大小有關(guān)時，首先要控制受力面積的大小相同；驗(yàn)證壓力的作用效果可能與受力面積的大小有關(guān)時，首先要控制壓力的大小不變．
記錄表格要設(shè)計(jì)上壓力的作用效果、壓力大小、受力面積的情況．
該探究實(shí)驗(yàn)的探究要索有提問、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)等．

解答：解：（1）猜想壓力的作用效果除了可能與壓力大小有關(guān)外，還可能與受力面積的大小有關(guān)．
（2）驗(yàn)證猜想①：研究壓力的作用效果可能與壓力大小有關(guān)時，要控制受力面積的大小相同，改變壓力大小，比較壓力的作用效果，具體做法是：把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入半瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上；再在礦泉水瓶中裝入滿瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上，觀察比較兩種情況下沙灘的凹陷深度．
驗(yàn)證猜想②：驗(yàn)證壓力的作用效果可能與受力面積的大小有關(guān)時，要控制壓力的大小不變，改變受力面積的大小，比較壓力的作用效果，具體做法是：把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入適量的海水或沙子，擰好蓋分別倒立、正立放在沙灘上，觀察兩種不同放法時沙灘的凹陷深度．
（3）壓力的作用效果與壓力的大小、受力面積的有關(guān)，所以記錄表格應(yīng)設(shè)計(jì)到壓力的作用效果、壓力的大小、受力面積．驗(yàn)證猜想②的記錄表格：

方　　　　　法	沙面的凹陷程度	結(jié)論
瓶底朝下（正放）
瓶蓋朝下（倒放）

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可知，探究包含了一下探究要素：提出問題、進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
故答案為：（1）②壓力的作用效果可能與受力面積大小有關(guān)．
（2）①把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入半瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上；再在礦泉水瓶中裝入滿瓶的海水或沙子，正立放在沙灘上，觀察比較兩種情況下沙灘的凹陷深度．②把沙灘鋪平，在礦泉水瓶中裝入適量的海水或沙子，擰好蓋分別倒立、正立放在沙灘上，觀察兩種不同放法時沙灘的凹陷深度．
（3）表格如上所示；
（4）提出問題、進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評：探究性實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究目的（在提出問題基礎(chǔ)上形成有科學(xué)依據(jù)的猜想）運(yùn)用相關(guān)的儀器和器材（根據(jù)目的和內(nèi)容選擇器材），通過控制某種變量和實(shí)驗(yàn)過程、探究另一種變量的變化（設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)），進(jìn)而得到物理規(guī)律和科學(xué)結(jié)論（分析與論證），并能對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行“科學(xué)質(zhì)疑、科學(xué)求真和科學(xué)創(chuàng)新”（評估與交流）．這類探究實(shí)驗(yàn)的題目，有利于科學(xué)探究在課堂教學(xué)中的落實(shí)，改變“講實(shí)驗(yàn)、聽實(shí)驗(yàn)、看實(shí)驗(yàn)、練實(shí)驗(yàn)（題）”的現(xiàn)象．