硬度是描述材料軟硬程度的物理量．為了研究*、乙兩種材料的硬度，某活動小組設計了檢測材料硬度的實驗方案，選擇了適...

問題詳情：

硬度是描述材料軟硬程度的物理量．為了研究*、乙兩種材料的硬度，某活動小組設計了檢測材料硬度的實驗方案，選擇了適當的器材（質量已知的金屬球和多個有凹槽的金屬塊）．如圖*所示，他們將測試材料放在水平桌面上，金屬球靜置於其上表面，在金屬球上再放一個有凹槽的金屬塊，凹槽恰好與金屬球上表面完全接觸，使金屬塊能靜止在金屬球上．一段時間後，取下金屬塊和金屬球，在材料表面留下凹形壓痕．該小組在控制時間變量的條件下，多次實驗並根據實驗數據繪製的圖像如圖乙所示．請你根據圖像所提供的信息回答以下問題：

（1）活動小組在研究*材料硬度的問題中，自變量是_________．（選填選項前的字母）

A．金屬球質量      B．材料所受壓力   

C．材料壓痕面積    D．材料種類

（2）*、乙兩種材料硬度較大的是____________．（選填“*”或“乙”）

【回答】

A    *   

【解析】

解答：（1）根據活動小組所選擇的器材（質量已知的金屬球和多個有凹槽的金屬塊）和*作方法可知，將測試材料放在水平桌面上，金屬球靜置於其上表面，在金屬球上再放一個有凹槽的金屬塊，通過在金屬球上放置不同凹槽的金屬塊來改變材料所受壓力，所以該小組在研究*材料硬度的問題中，控制不變的量是金屬球質量，故選A；

（2）在凹形壓痕單位面積上所承受的壓力是材料的硬度，其公式即：H＝，在凹形壓痕面積相同時，材料所承受的壓力越大，硬度越大；由圖象可知，在凹形壓痕面積相同時，因為*材料所受壓力大於乙材料所受壓力，所以*材料硬度大於乙材料的硬度．

點睛：本題是關於材料的題目，能從圖像分析出有用信息是解題的關鍵；硬度表示在凹形壓痕單位面積上所承受的壓力，即物體的壓力與凹形壓痕的面積的比，根據題目中所給的器材即可找出自變量；根據硬度的定義和圖象進行分析可知，在壓痕面積相同時，材料所承受的壓力越大，硬度越大．

知識點：點擊新材料

題型：實驗,探究題