Question

【题目】实验桌上备有如下器材：如图所示的已知底面积为S的金属圆柱体（其侧面带有间距均匀的刻线），已调零的弹簧测力计、三个相同的烧杯分别装有足量的盐水、水和酒精（已知：（盐水＞（水＞（酒精）.请你利用上述器材设计一个实验证明：“在深度相同时，液体的密度越大，液体产生的压强越大”.要求：

（1）写出实验步骤.
（2）画出实验数据记录表.

Answer 1

【答案】
（1）实验步骤：

① 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中.

② 将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和（盐水记录在表格中.

③ 仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中，用弹簧测力计测量圆柱体所受拉力F拉，将（水和（酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式 和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中

（2）实验数据记录表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

【解析】因为实验中没有压强计，要测量液体压强大小，可由二力平衡知识间接求出.设液体对金属下底面压强为P，则PS+F拉=G，即 . 测出金属块底面积、重力，分别在不同液体中测出拉力、密度即可.所以实验步骤如下：（1）实验步骤：

① 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中.

② 将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和（盐水记录在表格中.

③ 仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中，用弹簧测力计测量圆柱体所受拉力F拉，将（水和（酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式 和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中.（2）实验数据记录表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

（实验方法合理即可）

【考点精析】解答此题的关键在于理解液体的压强的特点的相关知识，掌握液体压强的特点： 在同一深度，各个方向的压强相等；深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大．