Question

【題目】實驗桌上備有如下器材：如圖所示的已知底面積為S的金屬圓柱體（其側(cè)面帶有間距均勻的刻線），已調(diào)零的彈簧測力計、三個相同的燒杯分別裝有足量的鹽水、水和酒精（已知：（鹽水＞（水＞（酒精）.請你利用上述器材設(shè)計一個實驗證明：“在深度相同時，液體的密度越大，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大”.要求：

（1）寫出實驗步驟.
（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表.

Answer 1

【答案】
（1）實驗步驟：

① 將金屬圓柱體懸掛在彈簧測力計下，用彈簧測力計測量圓柱體的重力G，并將圓柱體底面積S、重力G記錄在表格中.

② 將掛在彈簧測力計下的圓柱體部分體積（四個刻線以下）豎直浸在燒杯的鹽水中且不觸碰燒杯，靜止時讀出彈簧測力計對圓柱體的拉力F拉，并將F拉和（鹽水記錄在表格中.

③ 仿照步驟②，將掛在彈簧測力計下的圓柱體浸在液體中的深度保持不變，分別將其豎直浸在燒杯的水和酒精中，用彈簧測力計測量圓柱體所受拉力F拉，將（水和（酒精及各次的F拉數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④利用公式 和測量數(shù)據(jù)分別計算出3次圓柱體下表面受到液體的壓強(qiáng)p，將數(shù)據(jù)記錄在表格中

（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

【解析】因為實驗中沒有壓強(qiáng)計，要測量液體壓強(qiáng)大小，可由二力平衡知識間接求出.設(shè)液體對金屬下底面壓強(qiáng)為P，則PS+F拉=G，即 . 測出金屬塊底面積、重力，分別在不同液體中測出拉力、密度即可.所以實驗步驟如下：（1）實驗步驟：

① 將金屬圓柱體懸掛在彈簧測力計下，用彈簧測力計測量圓柱體的重力G，并將圓柱體底面積S、重力G記錄在表格中.

② 將掛在彈簧測力計下的圓柱體部分體積（四個刻線以下）豎直浸在燒杯的鹽水中且不觸碰燒杯，靜止時讀出彈簧測力計對圓柱體的拉力F拉，并將F拉和（鹽水記錄在表格中.

③ 仿照步驟②，將掛在彈簧測力計下的圓柱體浸在液體中的深度保持不變，分別將其豎直浸在燒杯的水和酒精中，用彈簧測力計測量圓柱體所受拉力F拉，將（水和（酒精及各次的F拉數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④利用公式 和測量數(shù)據(jù)分別計算出3次圓柱體下表面受到液體的壓強(qiáng)p，將數(shù)據(jù)記錄在表格中.（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

（實驗方法合理即可）

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)的相關(guān)知識，掌握液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)： 在同一深度，各個方向的壓強(qiáng)相等；深度增大，液體的壓強(qiáng)增大；液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時，液體密度越大，壓強(qiáng)越大．