Question

6．為了研究浸沒在液體匯總的柱體上下表面受到液體的壓強大小與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)把高為0.1米的金屬柱體先后豎直浸沒于甲、乙，丙三種液體中進行實驗，如圖所示．實驗中，他們改變圓柱體在液體中的深度h，并用壓強傳感器測得金屬柱體上表面和下表面受到液體的壓強ρ₁和ρ₂，記錄數(shù)據(jù)如表一、表二和表三所示．
表一　甲液體（ρ_甲=0.8×10³千克/米³）

實驗序號	h （米）	ρ1 （帕）	ρ2 （帕）
1	0.20	784	1568
2	0.40	2352	3136
3	0.60	3920	4704

表二　乙液體（ρ_乙=1.0×10³千克/米³）

實驗序號	h （米）	ρ1 （帕）	ρ2 （帕）
4	0.20	910	1960
5	0.40	2940	3920
6	0.60	4900	5880

表三　丙液體（ρ_丙=1.2×10³千克/米³）

實驗序號	h （米）	ρ1 （帕）	ρ2 （帕）
7	0.20	1176	2352
8	0.40	3528	4704
9	0.60	5880	7056

（1）分析比較實驗序號1、4、7（或2、5、8或3、6、9）數(shù)據(jù)中p₁和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一柱體浸沒與不同液體中，當深度相同時，柱體上表面受到的壓強越大．
（2）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）數(shù)據(jù)中的p₂和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一柱體浸沒于同種液體中，柱體所受水的壓強隨著深度的增加而增大．
（3）進一步分析比較表一、表二或表三中的壓強ρ₂與ρ₁的差及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：同一柱體浸沒在同一種液體中，上下表面所受的壓強差是不變的，即與深度無關(guān)．
（4）進一步分析比較表一、表二和表三中的壓強ρ₂與ρ₁的差及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：同一柱體，浸入液體中的物體上下表面所受的壓強差與液體的密度有關(guān)，即液體的密度越大，壓強差越大．
（5）該小組同學(xué)討論后認為運用相同的研究方法和探究過程，還可以研究“浸沒在液體中的柱體上下表面受到液體的壓力大小與哪些因素有關(guān)”

Answer 1

分析 （1）想探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系，應(yīng)該保持液體的深度相同；
（2）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）數(shù)據(jù)中的p₂和h的關(guān)系即可得出結(jié)論；
（3）進一步分析比較表一、表二或表三中的壓強差與深度的關(guān)系即可；
（4）進一步分析比較表一、表二或表三中的壓強差與液體密度的關(guān)系即可；
（5）該小組同學(xué)討論后認為運用相同的研究方法和探究過程，還可以研究“浸沒在液體中的柱體上下表面受到液體的壓力大小與哪些因素有關(guān)；

解答 解：（1）想探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系，應(yīng)該保持液體的深度相同，故應(yīng)該選擇1、4、7（或2、5、8或3、6、9）實驗裝置，即同一柱體浸沒與不同液體中，當深度相同時，柱體上表面受到的壓強越大．
（2）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）數(shù)據(jù)中的p₂和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一柱體浸沒于同種液體中：柱體所受水的壓強隨著深度的增加而增大；
（3）分析比較表一、表二或表三中的壓強差相等，即：圓柱體浸沒在同種液體中，下、上表面受到液體的壓強差是一個定值；即與深度無關(guān)．
（4）進一步分析比較表一、表二和表三中的壓強ρ₂與ρ₁的差及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：同一柱體，浸入液體中的物體上下表面所受的壓強差與液體的密度有關(guān)，即液體的密度越大，壓強差越大；
（5）該小組同學(xué)討論后認為運用相同的研究方法和探究過程，還可以研究“浸沒在液體中的柱體上下表面受到液體的壓力大小與哪些因素有關(guān)；
故答案為：（1）1、4、7（或2、5、8或3、6、9）；（2）柱體所受水的壓強隨著深度的增加而增大；（3）同一柱體浸沒在同一種液體中，上下表面所受的壓強差是不變的，即與深度無關(guān)；
（4）同一柱體，浸入液體中的物體上下表面所受的壓強差與液體的密度有關(guān)，即液體的密度越大，壓強差越大；（5）壓力．

點評 理解液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大，并能結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論是解決該題的關(guān)鍵．