錯題解析

結論選對了,理由卻選錯:痛不痛看「壓力」,不看「體重」

自然.第 4 冊.2026/07/27.第 01 題 | 主題:壓力 = 力 ÷ 受力面積(素養題)

題目

某男孩為了證實一則傳言:「被高跟鞋的鞋跟踩到比被大象踩到還痛」。 他請了女孩與大象幫助他進行實驗,女孩只以一隻高跟鞋的鞋跟大象只以一隻腳分別踩在男孩的腳背上。 男孩的腳背面積為 100 cm²,資訊如下表。則此傳言是否正確,且原因為何?
女孩大象
總重量50 kg5000 kg
鞋跟或腳掌的底面積2 cm²500 cm²
與男孩腳背的接觸面積2 cm²100 cm²
  1. (A) 正確,因為高跟鞋的底面積較小
  2. (B) 正確,因為女孩給男孩腳背的壓力較大
  3. (C) 錯誤,因為大象的體重較重 ← 我選的
  4. (D) 錯誤,因為大象給男孩腳背的壓力較大 ← 正確答案
我的答案:(C)「錯誤」判斷正確,但理由寫成「體重」
正確答案:(D)大象 50 gw/cm² > 女孩 25 gw/cm²
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:計算全部做對,卻選了「理由不對」的選項。
你在題目旁邊已經算出 25/cm²50/cm² 兩個數字—— 這代表兩邊的壓力都算對了,也正確判斷出傳言是「錯誤」的。
可惜最後選了 (C)「因為大象的體重較重」。

「體重較重」不是正確的理由。 痛不痛取決於壓力,而壓力是「力 ÷ 受力面積」—— 體重只是分子,還要看分母。
如果理由只看體重,那「大象比女孩重 100 倍,所以踩起來痛 100 倍」, 可是大象的接觸面積也大了 50 倍,兩者互相抵消,最後只差 2 倍。

而且用「體重」當理由是有反例的: 如果大象的腳掌面積再大一點(例如接觸面積 300 cm²), 壓力就變成 5000/300 ≈ 16.7 < 25,結論會反過來變成「傳言正確」體重沒變,結論卻變了 → 證明體重不是決定因素。

正確解法

Step 1 寫下壓力公式
壓力 = 力(重量) ÷ 受力面積 注意:分母要用「與男孩腳背的接觸面積」, 不是鞋跟或腳掌自己的底面積——力是傳到男孩腳背上的。
Step 2 算女孩造成的壓力
女孩只用一隻鞋跟踩 → 全部體重集中在那個鞋跟上: P = 50 kg ÷ 2 cm² = 25 kg/cm²
Step 3 算大象造成的壓力
大象只用一隻腳踩 → 全部體重集中在那隻腳; 而它與男孩腳背的接觸面積只有 100 cm²(因為男孩的腳背就這麼大): P = 5000 kg ÷ 100 cm² = 50 kg/cm² 大象的腳掌雖有 500 cm²,但只有 100 cm² 壓在男孩腳背上, 其餘部分踩在地上。題目特地給了「與男孩腳背的接觸面積」這一列,就是要你用它。
Step 4 比較並回答
重量接觸面積壓力
女孩50 kg2 cm²25 kg/cm²
大象5000 kg100 cm²50 kg/cm²
大象 50 > 女孩 25 → 被大象踩比較痛 → 傳言錯誤 理由是「大象給的壓力較大」(D)
Step 5 四個選項的結構
選項結論理由判斷
(A)正確 ✗底面積較小結論就錯了
(B)正確 ✗女孩壓力較大結論與計算都錯
(C)錯誤 ✓大象體重較重 ✗結論對、理由錯
(D)錯誤 ✓大象壓力較大 ✓兩者皆對
這種「結論 + 理由」的複合選項,必須兩半都對才能選。

要記住的觀念

  • 壓力 = 力 ÷ 受力面積。 「痛不痛」「陷不陷下去」「會不會壓壞」看的都是壓力,不是重量。 同樣的力,面積越小壓力越大。
  • 生活例子(都是同一條公式): 刀子磨利(面積小 → 壓力大 → 好切)、 圖釘尖端(面積小)、 雪鞋、坦克履帶、駱駝的腳掌(面積大 → 壓力小 → 不會陷下去)。
  • 面積要用「實際接觸」的那一個。 大象腳掌 500 cm²,但壓在男孩腳背上的只有 100 cm²。 題目給了三列數字,其中「與男孩腳背的接觸面積」才是分母。
  • 「結論 + 理由」型的選項,兩半都要對。 你這次結論判對了(傳言錯誤),卻挑了理由錯的選項。 建議把選項用斜線切成兩半,各判一次。 本錯題本的 20260727-01 也是同一種錯法——這是可以一次改掉兩題的習慣。
  • 算完之後,把數字和選項的敘述對一次。 你已經算出 25 與 50,選項裡有一個直接在講「壓力較大」——那就是它。 算出的量是什麼,就找講那個量的選項。
  • 用反例檢驗理由:如果改變某個條件,結論會不會變? 體重不變但面積改變 → 結論會翻轉 → 證明體重不是決定性因素。

類題自我檢測

一個重 600 N 的人,穿平底鞋站立時雙腳與地面的接觸面積共 300 cm²; 若他改為單腳穿高跟鞋站立,鞋跟接觸面積為 10 cm²。 則後者對地面的壓力是前者的幾倍?
(A) 10 倍 (B) 20 倍 (C) 30 倍 (D) 60 倍

看解答

(C) 30 倍平底鞋:600 ÷ 300 = 2 N/cm² 高跟鞋單腳:600 ÷ 10 = 60 N/cm² 60 ÷ 2 = 30 倍 重量完全沒變,只因為面積變成 1/30,壓力就變成 30 倍。
這就是為什麼高跟鞋容易在木地板上壓出凹痕——與本題完全相同的原理。

我的原始作答

原始作答

圖上你寫的 25/cm²50/cm² 完全正確—— 這題你其實已經解出來了,失分純粹在最後挑選項那一步。
建議加一個結尾動作:算出答案後,先在心裡說一句完整的話 (「大象的壓力比較大,所以傳言錯誤」),再去找和這句話一字不差的選項。 把結論說成完整句子,就不會挑到理由錯的那個。

複習標記

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