Question

某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究浸沒在液體中的物體表面受到液體的壓力大小與什么因素有關(guān)．他們把高為0.2米的實(shí)心圓柱體先后浸沒在A、B、C三種液體中（ρ_A＜ρ_B＜ρ_C），并用力改變上表面到液面的距離h，如圖所示．他們利用儀器測(cè)得圓柱體上 （或下）表面受到液體的壓強(qiáng)，并利用公式求得上（或下）表面受到液體的壓力，記錄數(shù)據(jù)如表所示．

液體	液體A			液體B			液體C
實(shí) 驗(yàn) 序 號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8	9
液面到上表面的距離h（米）	0.02	0.04	0.06	0.02	0.04	0.06	0.02	0.04	0.06
上表面受到液體的壓力F1（牛）	2	4	6	2.2	4.4	6.6	2.4	4.8	7.2
下表面受到液體的壓力F2（牛）	22	24	26	24.2	26.4	28.6	26.4	28.8	31.2

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3（或4、5、6或7、8與9）數(shù)據(jù)中的距離h和上、下表面受到液體壓力F₁、F₂的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：______．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______等數(shù)據(jù)中的距離h和上表面受到液體壓力F₁、F₂關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)深度相同時(shí)，液體的密度越大，圓柱體上、下表面受到液體的壓力越大．
（3）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析表中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納結(jié)論．
（a）______．
（b）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）液體不變，液面到上表面的距離增大，圓柱體上、下表面受到的液體壓力都在增大，且二者的比值也不變．
（2）觀察深度相同的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，有1、4與7（或2、5與8；或3、6與9）符合結(jié)論的探究要求．
（3）可先單獨(dú)比較同種液體時(shí)，圓柱體上、下表面所受液體壓力的大小關(guān)系，再進(jìn)一步比較不同液體時(shí)，液體密度對(duì)圓柱體上、下表面所受壓力差的大小的影響．
解答：解：（1）序號(hào)1、2與3（或4、5與6或7、8與9）的實(shí)驗(yàn)中，h越大，F(xiàn)₁、F₂都越大，且比值不變，故得出：浸沒在同種液體中時(shí)，圓柱體上、下表面所受的液體壓力與上、下表面所處的深度成正比．
（2）觀察表中的數(shù)據(jù)，符合深度相同、密度越大，圓柱體上、下表面受到的壓力越大的實(shí)驗(yàn)次數(shù)有1、4與7（或2、5與8；或3、6與9）．
（3）（a）單獨(dú)分析同種液體中的數(shù)據(jù)，可得：同一圓柱體浸沒在同種液體中時(shí)，圓柱體上、下表面所受的液體壓力差相等；
（b）綜合比較不同密度液體中上述壓力差的大小，可得：液體密度越大，浸沒在液體中的圓柱體上、下表面所受的液體壓力差越大．
故答案為：（1）浸沒在同種液體中時(shí)，圓柱體上、下表面所受的液體壓力與上、下表面所處的深度成正比．
（2）1、4與7（或2、5與8；或3、6與9）．
（3）（a）同一圓柱體浸沒在同種液體中時(shí)，圓柱體上、下表面所受的液體壓力差相等；
（b）液體密度越大，浸沒在液體中的圓柱體上、下表面所受的液體壓力差越大．
點(diǎn)評(píng)：在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，一定要明確實(shí)驗(yàn)探究的目的，從目的出發(fā)有針對(duì)性地分析數(shù)據(jù)，尋找結(jié)論．本實(shí)驗(yàn)中要關(guān)注的是圓柱體表面受到的壓力與什么因素有關(guān)．本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析，看如何得出有價(jià)值的規(guī)律．有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是我們應(yīng)該知道的，就是圓柱體上、下表面受到的壓力差就是物體所受的浮力，因此，它與浸沒深度無關(guān)，與液體的密度有關(guān)，這樣我們就不難理解最后的兩條結(jié)論了．