Question

小軍想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定時(shí)，壓力跟受力面積成正比．實(shí)驗(yàn)桌上有粗細(xì)不等的平底試管六只（直徑已知）、裝有適量水的水槽一個(gè)、天平一架、配套砝碼一盒，足量細(xì)沙、小勺一把、面巾紙一盒．
（1）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟
（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

答：（1）①用D表示試管的直徑．將其記錄在表格中；
②取一個(gè)試管，在試管中裝入適量細(xì)沙，使其豎直漂浮在水槽中．用刻度尺測(cè)出試管浸入水槽的深度用h表示，將試管從水槽中取出擦凈，用天平稱其總質(zhì)量用m表示．并將m、h的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③取不同的試管，仿照步驟②再做5次實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)細(xì)沙量，使每次試管浸入水槽的深度均為h，用天平稱出各次試管和沙的總質(zhì)量m．并將各次的m、h的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④根據(jù)公式 S=πD²、F=mg 計(jì)算出試管底面積和各次的壓力并記錄在表格中．
（2）根據(jù)分析，表格中應(yīng)有直徑、底面積、質(zhì)量、試管在水中的深度、壓力各項(xiàng)，見下表：

D/m
S/m2
m/kg
h/m
F/N

分析：要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究壓力跟受力面積的關(guān)系，要測(cè)量試管的底面積和其受到的壓力；
當(dāng)物體漂浮時(shí)，浮力與重力相等，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，F(xiàn)_浮=F_壓，則F_壓=G；
液體壓強(qiáng)與深度有關(guān)，要保持壓強(qiáng)一定，應(yīng)使試管底在水中的深度不變，可通過向試管中加細(xì)沙進(jìn)行調(diào)節(jié)．
點(diǎn)評(píng)：此題通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定時(shí)，壓力跟受力面積成正比，考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)計(jì)浮力產(chǎn)生原因的理解，同時(shí)應(yīng)用到了漂浮時(shí)浮力與重力的關(guān)系，難度較大．