Question

（2013?塘沽區(qū)二模）如圖，有如下器材：細(xì)長平底試管一只（已知底面積為S）、小湯匙一個(gè)、刻度尺一把、大水槽一個(gè)（水槽的高度大于小試管的高度）、足量的水、足量的細(xì)沙子、天平和砝碼．要求選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模�設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)液體的密度保持不變時(shí)，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度成正比．要求：
（1）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟并說明實(shí)驗(yàn)原理；（2）請你設(shè)計(jì)出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

分析：探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)和液體深度的關(guān)系時(shí)，要測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)和液體深度的關(guān)系．
讓倒入不同質(zhì)量沙子的試管漂浮在水面上，用天平及配套砝碼測量質(zhì)量，求出重力，浮力等于重力，液體受到的壓力等于浮力．
知道液體受到的壓力和受力面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出液體內(nèi)部壓強(qiáng)．
用刻度尺測量試管浸入水中的深度．
為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)包括：實(shí)驗(yàn)次數(shù)、要測量的質(zhì)量、深度、壓強(qiáng)．

解答：答：（1）在試管中裝入適量的沙子，用天平及配套砝碼測出試管和沙子的總質(zhì)量為m，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（2）將試管放入裝有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，測出浸入水中的深度h，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）5次改變試管中的沙子，分別擦干試管，測出試管和沙子的總質(zhì)量m，并測出試管浸入水中的相應(yīng)深度h，分別記錄在表格中；
（4）用p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

，依次算出水對試管底部的壓強(qiáng)p．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
m/kg
h/m
p/Pa

點(diǎn)評：壓強(qiáng)公式p=

F

S

，可以用來計(jì)算固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)，只要找到壓力和受力面積即可．
p=ρgh只能計(jì)算液體壓強(qiáng)．
注意公式的適應(yīng)范圍，不能亂用公式．