题目内容

3.小涵学习了液体压强知识后,明确了液体内部的压强随深度的增加而增大,她想继续探究液体压强与深度的定量关系.老师给她提供了如下器材:一端蒙有橡皮膜的玻璃管(横截面积为S已知),烧杯,水,细沙.
(1)为了完成探究,她还需要的测量工具有天平、刻度尺.
(2)如图所示,为了测出水中A点的压强大小,小涵将玻璃管竖直插入水中A点处,向玻璃管内逐渐添加细沙直至变平.取出玻璃管,用天平测出玻璃管里的细沙质量.根据P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小.
(3)小涵同学进行了实验,请根据收集的数据,写出结论.(要求写出数据处理过程)
液体
深度/cm51015
压强/Pa50010001500

分析 (1)为了探究液体压强与深度的定量关系,需要利用天平测出玻璃管里的细沙质量和橡皮膜所处深度;
(2)橡皮膜相平时,橡皮膜受到向上和向下的压强相等,利用公式P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小;
(3)分析表中数据得出结论.

解答 解:(1)为了探究液体压强与深度的定量关系,需要测出玻璃管里的细沙质量和深度,需要的测量工具有天平和刻度尺;
(2)如图所示,为了测出水中A点的压强大小,小涵将玻璃管竖直插入水中A点处,向玻璃管内逐渐添加细沙,直至橡皮膜变平,然后取出玻璃管,用天平测出玻璃管里的细沙质量,再根据公式P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小;
(3)分析比较表中的数据可知,深度h1:h2:h3=5cm:10cm:15cm=1:2:3,压强p1:p2:p3=500Pa:1000Pa:1500Pa=1:2:3,可得出结论:液体密度相同时,液体压强与深度大小成正比.
故答案为:(1)天平;刻度尺;(2)逐渐添加细沙;变平;用天平测出玻璃管里的细沙质量;P=$\frac{F}{S}$;(3)液体密度相同时,液体压强与深度大小成正比.

点评 无论是观察实验现象,还是分析实验数据,控制变量法的运用在这里是最关键的,只有搞清变量与不变量,才能得出有说服力的结论.

练习册系列答案
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12.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,请你在认真观察、思考的基础上,回答下列问题:

(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面相平,若在使用压强计前发现U型管中有高度差,通过②方法可以进行调节(选填序号):
①从U型管内向外倒出适量水;
②拆除软管重新安装;
③向U型管内加适量水;
小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,说明该压强计漏气(选填“漏气”或“不漏气”).
(2)仔细观察如图甲所示的“实验1”和“实验2”,回答:
①实验1是想验证:当液体密度相同时,液体的压强与深度的关系;
②实验2是想验证:当深度相同时,液体的压强与液体密度的关系;
③以上实验都采用了一个共同的科学方法控制变量法.
(3)若图乙大烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是C
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)    B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)    D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3
(4)如图丙所示,如果用拇指将U形管右侧的端口堵紧后再将探头放入水中同样的深度,U形管左右两侧液面的高度差h会减小.(填“变大”或“减小”)

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