题目内容
4．
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=$\frac{F}{S}$=$\frac{mg}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$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：测出的h1、h2不是玻璃管浸入水中的深度．
（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．
分析 探究液体内部压强和液体深度的关系时；
用天平测量玻璃管和沙子的质量，求出重力，让倒入不同质量沙子的玻璃管漂浮在水面上，根据浮沉条件和浮力产生的原因可知，浮力等于重力，液体受到的压力等于浮力；
用刻度尺测量玻璃管的底面直径和玻璃管浸入水中的深度；
知道液体受到的压力和受力面积，根据压强公式求出液体内部压强；
实验表格设计包括：实验次数、玻璃管底面直径、沙子和玻璃管的总质量、玻璃管浸没的深度、液体压强．
解答 解：
（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浮=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浮；
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：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$，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：
| 实验次数 | 玻璃管底面直径D/cm | 玻璃管和沙子的 总质量m/g | 玻璃管浸入水中 的深度h/cm | 水对玻璃管底部 的压强p/Pa |
| 1 | ||||
| 2 |
点评 压强公式p=$\frac{F}{S}$，可以用来计算固体压强、液体压强、气体压强，只要找到压力和受力面积即可；p=ρgh只能计算液体压强；注意公式的适应范围，不能乱用公式．
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12．
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