Question

【題目】為了研究柱體浸入水中的過程中水對容器底部的壓強情況，某小組同學選用高度H、底面積S均不同的柱體A、B和C進行實驗，如圖所示，他們設法使柱體A逐步浸入水中，測量并記錄其下表面到水面的距離h及水對容器底部的壓強p，接著僅換用圓柱體B、C重新實驗，并將全部實驗數(shù)據(jù)記錄在表一中（實驗中容器內水均未溢出）．
表一 柱體A H=0.4米 S=0.01米2

實驗序號	h（米）	P（帕）
1	0	6000
2	0.1	6200
3	0.2	6400
4	0.3	6600
5	0.4	6800
6	0.5	6800

表二 柱體B H=0.3米 S=0.05米2

實驗序號	h（米）	P（帕）
7	0	6000
8	0.12	6400
9	0.15	6500
10	0.18	6600
11	0.24	6800
12	0.3	7000

表三 柱體C H=0.2米 S=0.06米2

實驗序號	h（米）	P（帕）
13	0	6000
14	0.05	6200
15	0.1	6400
16	0.15	6600
17	0.2	6800
18	0.3	6800

①分析比較實驗序號數(shù)據(jù)中p和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：同一柱體浸入水的過程中，當h＜H時，p隨h的增大而增大．
②分析比較實驗序號4、5與17、18數(shù)據(jù)中的p和h的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：同一柱體浸入水的過程中， ．
③進一步分析比較表一、表二和表三中的實驗數(shù)據(jù)及相關條件，可得出初步結論：
分析比較實驗序號的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是： ．
分析比較實驗序號的數(shù)量及相關條件，可得出的初步結論是： ．

Answer 1

【答案】1、2、3、4（或7、8、9、10、11或13、14、15、16）；當柱體浸沒前，水對容器底部的壓強隨柱體到水面的距離h的增大而增大；當柱體浸沒后，水對容器底部的壓強與柱體到水面的距離h無關；1、2、3、4（或7、8、9、10、11或13、14、15、16）；同一柱體浸入水的過程中，在浸沒前，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值為一定值；1、2、3、4和7、8、9、10、11和13、14、15、16；不同柱體浸入水的過程中，在浸沒前，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值不同，柱體底面積S越大，比值越大
【解析】解：①因要得出“同一柱體浸入水的過程中，當h＜H時，p隨h的增大而增大”的結論，因研究對象是同一柱體，所以，應在同一個表中分析，當h＜H時，即柱體下表面到水面的距離h應小于柱體本身的高度H， 所以應分析比較實驗序號1、2、3、4（或7、8、9、10、11或13、14、15、16）數(shù)據(jù)中p和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：同一柱體浸入水的過程中，當h＜H時，p隨h的增大而增大；
②分析比較實驗序號4、5數(shù)據(jù)中的p和h的數(shù)據(jù)及相關條件，因柱體的高度為0.4米，可發(fā)現(xiàn)，柱體下表面到水面的距離h從0.3米到柱體剛好浸沒在水中的過程中，水對容器底部的壓強隨柱體下表面到水面的距離h的增大而增大；
可得出的初步結論是：同一柱體浸入水的過程中，當柱體浸沒前，水對容器底部的壓強隨柱體到水面的距離h的增大而增大；
分析比較實驗序號17、18數(shù)據(jù)中的p和h的數(shù)據(jù)及相關條件，因柱體的高度為0.2米，可發(fā)現(xiàn)當柱體從剛好浸沒到浸沒深度增加的過程中，水對容器底部的壓強保持不變，即水對容器底部的壓強與柱體到水面的距離h無關；
③縱向分析表中一1、2、3、4的數(shù)據(jù)，即柱體在浸沒前，可發(fā)現(xiàn)，柱體下表面到水面的距離h每增加0.1米，水對容器底部的壓強p增加200帕，水對容器底部的壓強p增加的增加量與柱體下表面到水面的距離h的增加量的比值為一定值，其大小為定值1= = =2000Pa/m；
縱向分析表中8、9與9、10的數(shù)據(jù)，即柱體在浸沒前，可發(fā)現(xiàn)，柱體下表面到水面的距離h每增加0.03米，水對容器底部的壓強p增加100帕；
縱向分析表中7、8與8、11的數(shù)據(jù)，即柱體在浸沒前，可發(fā)現(xiàn)，柱體下表面到水面的距離h每增加0.12米，水對容器底部的壓強p增加400帕；
綜合分析7、8、9、10、11可發(fā)現(xiàn)，水對容器底部的壓強p增加的增加量與柱體下表面到水面的距離h的增加量的比值為一定值，
其大小為定值2= = ≈3333.3Pa/m；
同理，分析表三中的13、14、15、16數(shù)據(jù)也可發(fā)現(xiàn)，水對容器底部的壓強p增加的增加量與柱體下表面到水面的距離h的增加量的比值為一定值，其大小為定值3= =4000Pa/m；
所以比較實驗序號1、2、3、4（或7、8、9、10、11或13、14、15、16）的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：同一柱體浸入水的過程中，在浸沒前，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值為一定值；
橫向分析比較實驗序號1、2、3、4和7、8、9、10、11和13、14、15、16的數(shù)量及相關條件，表一、表二、表三中柱體的底面積分別為0.01米2、0.05米2、0.06米2 ， 定值1=2000Pa/m、定值2=3333.3Pa/m、定值3=4000Pa/m，所以，可得出的初步結論是：不同柱體浸入水的過程中，在浸沒前，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值不同，柱體底面積S越大，比值越大．
所以答案是：（1）1、2、3與4（或7、8、9、10與11或13、14、15與16）；
②當柱體浸沒前，水對容器底部的壓強隨柱體到水面的距離h的增大而增大；
當柱體浸沒后，水對容器底部的壓強與柱體到水面的距離h無關；
③1、2、3、4（或7、8、9、10、11或13、14、15、16）；同一柱體浸入水的過程中，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值為一定值；1、2、3、4和7、8、9、10、11和13、14、15、16；不同柱體浸入水的過程中，在浸沒前，水對容器底部壓強的變化量與柱體下表面到水面的距離的變化量的比值不同，柱體底面積S越大，比值越大．
【考點精析】本題主要考查了探究液體壓強的特點實驗的相關知識點，需要掌握液體內部壓強的特點：(液體內部壓強的產生是因為液體具有重力，同時具有流動性．)液體內部朝各個方向都有壓強；液體內部的壓強只與液體的密度和液體的深度有關，與液體的質量、體積無關才能正確解答此題．