Question

某小组同学通过实验研究浸没在液体中的物体表面受到液体的压力大小与什么因素有关．他们把高为0.2米的实心圆柱体先后浸没在A、B、C三种液体中（ρ_A＜ρ_B＜ρ_C），并用力改变上表面到液面的距离h，如图所示．他们利用仪器测得圆柱体上 （或下）表面受到液体的压强，并利用公式求得上（或下）表面受到液体的压力，记录数据如表所示．

液体	液体A			液体B			液体C
实 验 序 号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
液面到上表面的距离h（米）	0.02	0.04	0.06	0.02	0.04	0.06	0.02	0.04	0.06
上表面受到液体的压力F1（牛）	2	4	6	2.2	4.4	6.6	2.4	4.8	7.2
下表面受到液体的压力F2（牛）	22	24	26	24.2	26.4	28.6	26.4	28.8	31.2

（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5、6或7、8与9）数据中的距离h和上、下表面受到液体压力F₁、F₂的关系及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（2）分析比较实验序号______等数据中的距离h和上表面受到液体压力F₁、F₂关系及相关条件，可得出的初步结论是：当深度相同时，液体的密度越大，圆柱体上、下表面受到液体的压力越大．
（3）请进一步综合分析表中的数据及相关条件，并归纳结论．
（a）______．
（b）______．

Answer 1

解：（1）序号1、2与3（或4、5与6或7、8与9）的实验中，h越大，F₁、F₂都越大，且比值不变，故得出：浸没在同种液体中时，圆柱体上、下表面所受的液体压力与上、下表面所处的深度成正比．
（2）观察表中的数据，符合深度相同、密度越大，圆柱体上、下表面受到的压力越大的实验次数有1、4与7（或2、5与8；或3、6与9）．
（3）（a）单独分析同种液体中的数据，可得：同一圆柱体浸没在同种液体中时，圆柱体上、下表面所受的液体压力差相等；
（b）综合比较不同密度液体中上述压力差的大小，可得：液体密度越大，浸没在液体中的圆柱体上、下表面所受的液体压力差越大．
故答案为：（1）浸没在同种液体中时，圆柱体上、下表面所受的液体压力与上、下表面所处的深度成正比．
（2）1、4与7（或2、5与8；或3、6与9）．
（3）（a）同一圆柱体浸没在同种液体中时，圆柱体上、下表面所受的液体压力差相等；
（b）液体密度越大，浸没在液体中的圆柱体上、下表面所受的液体压力差越大．
分析：（1）液体不变，液面到上表面的距离增大，圆柱体上、下表面受到的液体压力都在增大，且二者的比值也不变．
（2）观察深度相同的实验次数，有1、4与7（或2、5与8；或3、6与9）符合结论的探究要求．
（3）可先单独比较同种液体时，圆柱体上、下表面所受液体压力的大小关系，再进一步比较不同液体时，液体密度对圆柱体上、下表面所受压力差的大小的影响．
点评：在分析实验数据归纳实验结论时，一定要明确实验探究的目的，从目的出发有针对性地分析数据，寻找结论．本实验中要关注的是圆柱体表面受到的压力与什么因素有关．本实验的难点是对实验数据的综合分析，看如何得出有价值的规律．有一个关键点是我们应该知道的，就是圆柱体上、下表面受到的压力差就是物体所受的浮力，因此，它与浸没深度无关，与液体的密度有关，这样我们就不难理解最后的两条结论了．