5.某兴趣小组在制作“浮沉子”时,为了研究受力情况对“浮沉子”浮沉的影响.他们用两个玻璃管进行实验,玻璃管一端开口,重力为4N,粗细相同、长度不同.实验中将玻璃管开口端向下插入水中的不同位置,玻璃管上部始终有一部分气体(质量忽略不计),管内液面距离水面深度为h,用DIS实验设备测量出玻璃管顶上侧所受压力F1和下侧所受压力F2,同时观察玻璃管由静止释放后的运动情况.小佳和小汇分别用长度不同的玻璃管进行了实验,表一、表二是他们各自记录的实验数据.
①分析比较第三、五列或第九、十一列中的实验数据,可得出的初步结论是:管顶下侧压力随管内液面深度的增大而增大,且进一步分析比较可得:管顶下侧压力增加量与管内液面深度的增加量成正比.
②进一步综合分析比较表一、表二中的实验数据及相关条件,可得出初步结论.
分析比较实验序号1、4或7、10的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差等于重力时物体处于平衡状态.
分析比较实验序号2、3或8、9的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差大于重力时物体上浮.
分析比较实验序号5、6或11、12的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差小于重力时物体下沉.
③进一步综合分析比较实验序号4与9或5与10或6与11中的实验数据及相关条件,得出的初步结论是:长度不同的玻璃管浸没后,当管内液面的深度相同时,管顶上下的压力差不同,运动状态不一定相同.
0 179798 179806 179812 179816 179822 179824 179828 179834 179836 179842 179848 179852 179854 179858 179864 179866 179872 179876 179878 179882 179884 179888 179890 179892 179893 179894 179896 179897 179898 179900 179902 179906 179908 179912 179914 179918 179924 179926 179932 179936 179938 179942 179948 179954 179956 179962 179966 179968 179974 179978 179984 179992 235360
| 表一(玻璃管长l1,实验记录:小佳) 表二(玻璃管长l2,实验记录:小汇) | |||||||||||
| 第二列 | 第三列 | 第四列 | 第五列 | 第六列 | 第八列 | 第九列 | 第十列 | 第十一列 | 第十二列 | ||
| F1h F2F1F2h 实验序号 | 实验装置示意图 | 管内液面深度h(cm) | 管顶上侧压力F1(N) | 管顶下侧压力F2(N) | 释放后管运动情况 | F1h F2F1F2h 实验序号 | 实验装置示意图 | 管内液面深度h(cm) | 管顶上侧压力F1(N) | 管顶下侧压力F2(N) | 释放后管运动情况 |
| 1 | 4 | 40 | 44 | 漂浮 | 7 | 4 | 40 | 44 | 漂浮 | ||
| 2 | 6 | 40 | 46 | 上浮 | 8 | 6 | 40 | 46 | 上浮 | ||
| 3 | 8 | 43 | 48 | 上浮 | 9 | 10 | 45 | 50 | 上浮 | ||
| 4 | 10 | 46 | 50 | 悬浮 | 10 | 12 | 48 | 52 | 悬浮 | ||
| 5 | 12 | 49 | 52 | 下沉 | 11 | 14 | 51 | 54 | 下沉 | ||
| 6 | 14 | 52 | 54 | 下沉 | 12 | 16 | 54 | 56 | 下沉 | ||
②进一步综合分析比较表一、表二中的实验数据及相关条件,可得出初步结论.
分析比较实验序号1、4或7、10的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差等于重力时物体处于平衡状态.
分析比较实验序号2、3或8、9的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差大于重力时物体上浮.
分析比较实验序号5、6或11、12的实验数据及相关条件,得到的初步结论是:玻璃管顶上、下侧所受的压力差小于重力时物体下沉.
③进一步综合分析比较实验序号4与9或5与10或6与11中的实验数据及相关条件,得出的初步结论是:长度不同的玻璃管浸没后,当管内液面的深度相同时,管顶上下的压力差不同,运动状态不一定相同.