题目内容

【题目】现有托盘天平(带砝码)一架,刻度尺、三角板各一把,小平底玻璃管1支,足量的沙子,烧杯内装有适量的水,小勺一把.小新利用上述实验器材证明:“液体的压强和深度有关”.小新的主要实验过程如下:

①用刻度尺和三角板测量出玻璃管底面直径D,并把数据记录在表格中;
②向玻璃管内装入适量的沙子,使玻璃管能竖直地漂浮在水中,用刻度尺测出h1(如图甲),并将数据记录在表格中;
③从水中取出试管,擦干后用调节好的天平称出玻璃管和沙子的总质量m1 , 并将数据记录在表格中;
④再向玻璃管内添加沙子,使玻璃管仍能竖直地漂浮在水中,用刻度尺测出h2(如图乙);用天平称出玻璃管和沙子的总质量m2 , 并将数据记录在表格中;
⑤根据公式p= =和测量数据,计算出压强p1和p2 , 并将数据记录在表格中.
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)找出小新实验过程中存在的问题并加以改进:.
(2)将实验过程中的步骤⑤补充完整.
(3)请根据你改进后的实验过程设计一个记录数据的表格.

【答案】
(1)测出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度
(2)
(3)如下表:


【解析】(1)根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,h是液体的深度,即从液面到所求点的竖直高度;由图可知,题中测出的h1 、h2不是玻璃管浸入水中的深度,是从玻璃管底到烧杯底的距离;
(2)玻璃管漂浮在水面上,则玻璃管受到的浮力等于玻璃管和沙子的重力,即F=G;根据浮力产生的原因可知,水对玻璃管底的压力等于浮力,即F=F ;所以,水对玻璃管底的压力等于玻璃管和沙子的重力,即F=G;根据题中测量的物理量可知,液体压强的计算公式为: / ,据此可以计算出液体的压强;
(3)实验表格设计包括:实验次数、玻璃管底面直径、要测量的质量、深度、压强,如下表:


所以答案是:(1)测出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度;(2) ;(3)见.
【考点精析】解答此题的关键在于理解探究液体压强的特点实验的相关知识,掌握液体内部压强的特点:(液体内部压强的产生是因为液体具有重力,同时具有流动性.)液体内部朝各个方向都有压强;液体内部的压强只与液体的密度和液体的深度有关,与液体的质量、体积无关.

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