Question

（2010?大兴区一模）实验桌上有如下器材：底面积已知的平底小试管一个、一小堆细沙子、小勺一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、天平（带砝码）一个．要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：当液体的密度保持不变时，液体的压强与液体的深度成正比．
（1）请写出主要实验步骤．
（2）请设计一个记录实验数据的表格．

Answer 1

分析：（1）在小试管中装入适量的沙子，用调好的天平测量试管和沙子的总质量m；将试管放入装有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，测出浸入水中的深度h；根据p=

F

S

=

mg

S

，算出水对试管底部的压强．多次测量，比较液体密度不变时，液体深度增大，液体压强的变化．
（2）实验中要记录试管和沙子质量、试管漂浮在水中的深度、计算的压强、实验此时等．

解答：答：（1）实验步骤：
①在小试管中装入适量的沙子，用调好的天平测量试管和沙子的总质量m₁，记录m₁到表格中．
②将试管放入装有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，测出浸入水中的深度h₁，记录h₁到表格中．
③再增加试管中的沙子，用调好的天平测出试管和沙子的总质量m₂，重复步骤2，测出浸入水中的深度h₂，记录m₂、h₂到表格中．
④重复实验步骤3，再测出4组数据m₃、h₃；m₄、h₄；m₅、h₅；m₆、h₆；记录m₃、h₃；m₄、h₄；m₅、h₅；m₆、h₆到表格中．
⑤用p=

F

S

=

mg

S

，依次算出水对试管底部的压强p₁、p₂、p₃、p₄、p₅、p₆，
（2）

实验次数	试管和沙子的 总质量m/g	试管浸入水中 的深度h/cm	水对试管底部 的压强p/Pa
1
2
3
4
5
6

点评：p=

F

S

适用于固体、液体、气体，P=ρgh适用于液体，本题是通过p=

F

S

进行探究的．