Question

某小组同学做实验探究盛有液体的容器底部受到液体压强大小与哪些因素有关，如图（a）所示的三个不同底面积的圆柱形容器中分别注入质量相等的水，利用仪器测得容器底部受到水的压强，并将相关实验数据记录在表一中；接着用酒精重复上述实验操作，并将数据记录在表二中；随后，他们又在如图18（b）所示的三个不同底面积的口大底小容器中注入等质量的水，重复上述实验，数据记录在表三中．通过分析发现液体对容器底的压强与容器的形状、液体质量是无关的．下面请同学们根据他们记录的数据继续分析．（已知ρ_酒精=0.8×10³千克/米³）
表一（注入水1千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（cm2）	容器底的压强（帕）
1	0.1	100	980
2	0.2	50	1960
3	0.5	20	4900

表二（注入酒精0.8千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（cm2）	容器底的压强（帕）
4	0.1	100	784
5	0.2	50	1568
6	0.5	20	3920

表三（注入水1千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（cm2）	容器底的压强（帕）
7	0.1	80	980
8	0.2	40	1960
9	0.5	15	4900

（1）分析比较实验序号______有关数据，可得出的初步结论是：同种液体，当液体深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部面积大小无关．
（2）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）可知：______．
（3）为了得出液体容器底部受到液体压强大小与______的关系，分析比较实验序号1与4（或2与5；3与6；4与7；5与8；6与9）可知：______．
（4）该小组同学根据表格中的数据计算了液体对容器底的压力并与液体的重力进行比较．归纳得出结论：
（a） 分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可初步得出______；
（b）分析比较表三中的数据及相关条件，可初步得出______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验结论确定实验步骤，要找出实验过程中控制的物理量，变化的物理量，最终实验结果，在实验步骤中对比确定．
（2）根据实验步骤总结规律，应明确这些步骤中控制的物理量有哪些，变化的物理量是什么，最终的结果是什么．
（3）根据实验步骤确定影响因素和总结规律时，都需要明确实验过程中控制的物理量和变化的物理量及变化规律．
（4）分别用公式F=PS和G=mg计算液体对容器底的压力和液体的重力，将两者大小进行比较，同时比较不同容器形状的区别．
解答：解：
（1）在实验结论中，控制的条件一是同种液体，所以必须在表一和表三中寻找答案；控制的条件二是相同的深度，所以是表一的1与表三的7比较．
（2）在实验序号1、2、3中，液体的种类是相同的，从上向下，液体深度是增大的，液体对容器底的压强也是增大的．所以结论为：同种液体，对容器底的压强与深度成正比．
（3）在实验序号1和4中，液体密度不同，分析此两步知，在液体深度相同时，水对容器底的压强大于酒精．所以这两步比较的是液体密度对压强的影响，实验结论是：不同液体，深度相同时，密度越大，对容器底的压强越大．
（4）（a）在表一序号1中，水的重力为G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N
水对容器底的压力为F=PS=980Pa×0.01m²=9.8N
比较结果知，水对容器底的压力等于水的重力，
序号2、3、4、5、6中压力都等于重力．
所以结论为：圆柱体容器中，液体对容器底的压力等于液体的重力． 
（b）在表三序号7中，水的重力为G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N
水对容器底的压力为F=PS=980Pa×0.008m²=7.84N
比较结果知，水对容器底的压力不等于水的重力，
序号8、9中，压力也不等于重力
所以结论为：圆锥体容器中，液体对容器底的压力不等于液体的重力
故答案为：
（1）1与7（或2与8；3与9）
（2）同种液体，对容器底的压强与深度成正比．
（3）液体密度；液体深度相同，液体密度越大，液体对容器底的压强越大．
（4）（a）圆柱体容器中，液体对容器底的压力等于液体的重力．
（b）圆锥体容器中，液体对容器底的压力不等于液体的重力．
点评：对于题目较长，信息量较大的实验题分析数据总结结论时，可以直接面对要解决的问题，采用逆推法找出需要的已知条件．