Question

實驗桌上有如下器材：大小適當的平底圓筒形玻璃杯一只，托盤天平及砝碼一套，刻度尺一根，水適量．請用這些器材，設計實驗證明水對玻璃杯底的壓強跟深度成正比．

Answer 1

【答案】分析：物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．液體內部壓強與液體的密度和深度有關，因此在實驗過程中，要分別控制不同的變量，每次只改變其中一個變量，分別加以研究．
解答：解：（1）用托盤天平測出空玻璃杯的質量m；
（2）在玻璃杯中裝入深度為h₁水，用托盤天平測出玻璃杯與水的總質量m₁；
（3）設玻璃杯內底面積為S，根據計算出水對杯底的壓強P₁=
（4）在玻璃杯中裝入深度為h₂水，用托盤天平測出玻璃杯與水的總質量m₂；
（5）根據計算出水對杯底的壓強P₂=
（6）重復步驟（4）和（5）再做2次實驗，計算水深為h₃、h₄時水對杯底的壓強P₃、P₄并將各次的實驗數據填入表格中．
（7）比較每一次實驗中的壓強值和液體深度的關系，得出結論．
（8）整理實驗器材．
點評：此題主要考查的是學生設計實驗的能力和控制變量法在物理實驗中的運用．控制變量法是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中．