题目内容

8．同学开展科学探究活动．
为了探究液体内部的压强与哪些因素有关，该同学将一根两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜，将其浸入盛有水的烧杯中，并不断增加玻璃管浸入水中的深度，实验操作过程及实验现象如图（a）、（b）和（c）所示．他继续实验，在玻璃管中分别注入酒精、盐水，使之与烧杯中水面相平，实验操作过程及实验现象如图（d）、（e）所示．（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）

（1）观察比较图（a）、（b）与（c）可归纳出的初步结论是：同种液体，深度越深，压强越大．
（2）观察比较图（d）与（e）可归纳出的初步结论是：在深度相同时，密度越大，压强越大．
为了进一步探究液体产生压强跟深度的定量关系，该同学又开始子啊弹簧秤下挂一个实心圆柱体，浸入盛某液体的容器中，测得圆柱体的体积为0.5×l0-4米3，柱体的重为0.6牛顿．当圆柱体缓慢地浸人液体中时（圆柱体始终竖直且没有被浸没），记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧秤相应的示数F，求得相应的圆柱体在下表面处产生对液体的压强p（液体在圆柱体下表面处产生的压强也为p），所得数据如下表：
实验序号12345
h/米0.10.20.30.40.5
F/牛0.480.360.240.120
P/帕1.2×1032.4×1033.6×1034.8×103
（3）根据第5次实验所得数据，求得圆柱体在下表面处对液体产生的压强是6.0×103Pa．
（4）当弹簧秤的示数为0.12牛时，圆柱体受到的水的压力为0.48牛．

分析 （1）图（a）、（b）、（c）中是同种液体，重点观察橡皮膜所处深度对其凹陷程度的影响，进而得出两者之间的关系；
（2）重点比较在深度相同时，装了酒精和盐水的玻璃管中，橡皮膜的变化情况，思考造成这一区别的原因，便可得出相应的结论；
（3）根据液体压强跟深度成正比，得出第5次实验的液体压强；
（4）分析圆柱体受力情况，根据平衡力的条件，求出压力．

解答 解：（1）因为图（a）、（b）、（c）中液体的密度相同，深度不同，橡皮膜的凹陷程度不同，故可得出初步结论：同种液体，深度越深，压强越大．
（2）图（d）与（e）中玻璃管浸入的深度相同，酒精上凹，盐水下凸，又知道酒精的密度小于水，盐水的密度大于水，所以可得出初步结论：在深度相同时，密度越大，压强越大．
（3）由表格数据知，p：h=1.2×104保持不变，液体压强跟深度成正比，当h=0.5m时，圆柱体在下表面处对液体产生的压强p=6.0×103Pa；
（4）当圆柱体缓慢地浸入液体中时，圆柱体受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和水的压力，这三个力是平衡力，G=F+F压，F压=G-F=0.6N-0.12N=0.48N．
故答案为：（1）同种液体，深度越深，压强越大；（2）在深度相同时，密度越大，压强越大；（3）6.0×103Pa；（4）0.48．

点评 在对本题的两组实验进行分析时，关键是要搞清研究的变量是谁，谁是被控制的量，再重点观察所研究的变量对压强造成的影响，进而得出有说服力的结论．

练习册系列答案
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C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω
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（1）实验前，小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等，接下来的操作应该是C．
A．再多加一些红墨水
B．倒出一些红墨水
C．取下软管重新安装
D．按压金属盒的橡皮膜
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图乙所示，由此可知液体内部的压强与深度有关．
（3）小强保持乙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示．比较乙、丙两次实验，小强得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论．你认为他的结论是否可靠？答：不可靠．原因是：没有控制金属盒浸入液体中的深度不变．
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