Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：如圖所示的金屬圓柱體（底面積為S，側(cè)面帶有間距均為2cm的刻線），已調(diào)零的彈簧測力計(jì)、足夠深的水槽、足量的水．請你利用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“水內(nèi)部的壓強(qiáng)跟水的深度成正比”．要求：
（1）請寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用彈簧測力計(jì)測量金屬圓柱體的重力G，并將圓柱體底面積S和重力G的
數(shù)據(jù)記錄在表格中．
②將掛在彈簧測力計(jì)下的金屬圓柱體部分體積豎直浸在大水槽的水中，圓柱體不觸碰水槽底和水槽側(cè)壁．
靜止時(shí)由金屬圓柱體側(cè)面的刻線讀出它浸入水中的深度h，用彈簧測力計(jì)測出
對金屬圓柱體的拉力F_拉，將h和F_拉的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③仿照步驟②，再改變5次金屬圓柱體浸在水中的深度，讀出各次它浸入水
中的深度h；用彈簧測力計(jì)分別測量各次金屬圓柱體受到的拉力F_拉；將各
次相應(yīng)的h和F_拉的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④利用公式p== 和測量數(shù)據(jù)分別計(jì)算出6次金屬圓柱體下表面
受到水的壓強(qiáng)p，將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

S/m2
G/N
h/m
F拉/N
P/Pa

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可以確定此實(shí)驗(yàn)大體思路：想法測量出液體內(nèi)部不同深度處的壓強(qiáng)，然后比較液體壓強(qiáng)大小與所處深度的大小關(guān)系．但此題的難點(diǎn)是沒有壓強(qiáng)計(jì)，如何測量液體內(nèi)部不同深度的壓強(qiáng)是難點(diǎn)．故設(shè)計(jì)思路為：
（1）可以利用該金屬塊的重力和彈簧測力計(jì)在水中示數(shù)，計(jì)算出其地面對水的壓力（也就是水對金屬塊地面的壓力）．
（2）利用公式P=，求出金屬塊浸入水中時(shí)受到水對它向上的壓強(qiáng)，通過這種方法計(jì)算出液體內(nèi)部不同深度的壓強(qiáng)，計(jì)入表格中分析即可．
點(diǎn)評：在此實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，是利用公式p=為實(shí)驗(yàn)原理來測量壓強(qiáng)大小的，對彈簧測力計(jì)和金屬塊的重力的巧妙運(yùn)用是本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處，值得我們學(xué)習(xí)和借鑒