Question

（2012?海淀區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)需要的如下器材：如圖所示的一套固定在鐵架臺上且?guī)в锌潭鹊母軛U、一個升降臺上放有一只足夠深的透明圓柱形容器，容器內(nèi)裝有足量的水、兩塊重力均為G、底面積均為S且側(cè)面貼有刻度的長方體鐵塊（其上表面有可拴細(xì)線的小孔）、輕細(xì)線．請你利用上述器材設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)證明：在液體的密度一定的條件下，液體內(nèi)部向上的壓強(qiáng)與液體的深度成正比．請寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析：此題要探究壓強(qiáng)與液體的深度的關(guān)系，需測出物體在水中的深度，可通過金屬塊上的刻度得知；
還需測出金屬受到水的壓強(qiáng)，沒有壓強(qiáng)計的情況下，只能通過浮力產(chǎn)生的原因得出；
浮力等于下地面受到的壓力，而壓力與下底面積的比便是壓強(qiáng)；
根據(jù)杠桿平衡條件：（G-pS）?L_左=G?L_右計算出壓強(qiáng)值．

解答：答：1、調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
2、用細(xì)線拴住金屬塊1和2，分別掛在杠桿的左端，使1部分浸入水中，調(diào)節(jié)金屬塊2的位置，使杠桿在水平位置平衡，讀出其浸入水中的深度h₁，讀出金屬塊1到支點(diǎn)的距離L₁，及金屬塊2到支點(diǎn)的距離L₁′；
3、調(diào)節(jié)升降臺的高度，使金屬塊1浸入水中的深度加大，調(diào)節(jié)金屬塊2的位置，使杠桿在水平位置平衡，讀出其浸入水中的深度h₂，讀出金屬塊1到支點(diǎn)的距離L₂，及金屬塊2到支點(diǎn)的距離L₂′；
4、重復(fù)3的操作，分別記下深度h₃、h₄、h₅，及L₃、L₄、L₅和L₃、L₄、L₅；
5、分析得出結(jié)論．
根據(jù)杠桿平衡條件：（G-pS）?L_左=G?L_右
則：p=

G(L左-L右)

SL左

根據(jù)關(guān)系式可以分別計算出h₁、h₂、h₃、h₄、h₅時的壓強(qiáng)值，經(jīng)過分析便可得出結(jié)論，所以表格中應(yīng)該有h、L左、L右、壓強(qiáng)p、G幾項(xiàng)；

金屬塊的重力G	金屬塊1在水中的深度h/cm	金屬塊1到支點(diǎn)的距離L左/cm	金屬塊2到支點(diǎn)的距離L右/cm	金屬塊1在水中受到的壓強(qiáng)p/Pa

點(diǎn)評：此題讓設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握及應(yīng)用，同時考查了浮力產(chǎn)生的原因．