Question

【題目】為了研究將物體浸沒在水中時水對容器底部壓強的增加量△p水與物體體積、質(zhì)量的關(guān)系，小李和小華兩位同學(xué)將質(zhì)量和體積不同的物體分別浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中，并分別進行了實驗．
（1）小李探究：△p水與放入物體質(zhì)量m的關(guān)系，于是選擇質(zhì)量不同、體積相同的三個物體，先后浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中，并測得△p水 ． 實驗示意圖及相應(yīng)數(shù)據(jù)見表一． 表一

實驗序號	1	2	3
實驗示意圖
m（千克）	3.0	2.5	2.0
△p水（帕）	2500	2500	2500

分析比較表一中△p水和相關(guān)條件，可得：△p水與m（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（2）小華探究：△p水與放入的物體的體積V的關(guān)系，于是選擇質(zhì)量相同、體積不同的合金物塊先后浸沒在盛有水的同一圓柱形容器，并測得△p水 ． 實驗數(shù)據(jù)記錄在表二中． 表二 表三

實驗序號	1	2	3	4		實驗序號	5	6
m（千克）	3.5	3.5	3.5	3.5		m（千克）	3.5	3.5
V（米3）	3×10﹣3	6×10﹣3	9×10﹣3	12×10﹣3		V（米3）	15×10﹣3	18×10﹣3
△p水（帕）	3000	6000	9000	12000		△p水（帕）	13500

①分析比較表二中的第三行和第四行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中，
②小華繼續(xù)實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄在表三中．發(fā)現(xiàn)測得的實驗數(shù)據(jù)與表二中的結(jié)論不符合，原因可能是請?zhí)顚憣嶒炐蛱?中的相關(guān)數(shù)據(jù)：△p水為帕．
③若容器的容積為V容 ， 底面積為S，在該容器中倒入水的體積為V水 ， 將體積為V物的合金物塊浸沒在水中，則水對容器底部壓強增加量所能達到的最大值△p水最大= ． （涉及的物理量均用字母表示）

Answer 1

【答案】
（1）無關(guān)
（2）13500；△p水與V成正比；有水從容器中溢出；13500；
【解析】解：（1）分析比較表一中△p液和相關(guān)條件，可以看出三次放入容器中的物體質(zhì)量不同，但△p液的增加量均為2500Pa不變，因此可得：△p液與m無關(guān)．（2）①分析比較表二中第三行和第四行的數(shù)據(jù)，物體浸沒的體積增大幾倍，水對容器底部壓強的增加量就增大幾倍． 可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體浸沒在盛有水的同一圓柱形容器中，△p水與V成正比；②由表中數(shù)得到△p水與V成正比的結(jié)論，但物體浸沒在水中的體積不斷增大，水面不斷升高，由于容器的高度是一定的，表三第5次實驗中出現(xiàn)，△p水與V不成正比，可能的原因是容器中水滿了，有水從容器中溢出；所以第6次實驗數(shù)據(jù)中△p水=13500pa；③當(dāng)容器中水滿后，水面不再升高，所以△V最大=S△h最大=V容﹣V水得：
△h最大= ，
則水對容器底部壓強增加量所能達到的最大值△p水最大=ρ水g△h最大=ρ水g = ．
所以答案是：（1）無關(guān)；（2）①△p水與V成正比；②有水從容器中溢出；13500；③ ．
【考點精析】通過靈活運用探究液體壓強的特點實驗，掌握液體內(nèi)部壓強的特點：(液體內(nèi)部壓強的產(chǎn)生是因為液體具有重力，同時具有流動性．)液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強；液體內(nèi)部的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、體積無關(guān)即可以解答此題．