Question

【題目】現(xiàn)有托盤天平（帶砝碼）一架，刻度尺、三角板各一把，小平底玻璃管1支，足量的沙子，燒杯內(nèi)裝有適量的水，小勺一把。小新利用上述實(shí)驗(yàn)器材證明：“液體的壓強(qiáng)和深度有關(guān)”。小新的主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①用刻度尺和三角板測(cè)量出玻璃管底面直徑D，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中；

②向玻璃管內(nèi)裝入適量的沙子，使玻璃管能豎直地漂浮在水中（如甲圖所示），用刻度尺測(cè)出玻璃管下表面到容器底的距離h1，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

③從水中取出試管，擦干后用調(diào)節(jié)好的天平稱出玻璃管和沙子的總質(zhì)量 m，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④再向玻璃管內(nèi)添加沙子，使玻璃管仍能豎直地漂浮在水中（如乙圖所示），用刻度尺測(cè)出玻璃管下表面到容器底的距離 h2；從水中取出試管，擦干后用調(diào)節(jié)好的天平稱出玻璃管和沙子的總質(zhì)量 m，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

⑤根據(jù)公式 和測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算出壓強(qiáng) p，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。

請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題：

（1）找出小新實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題并加以改正：______。

（2）請(qǐng)寫出步驟⑤中壓強(qiáng)P的推導(dǎo)過(guò)程，并用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量數(shù)據(jù)的字母表示出來(lái)__________。

（3）請(qǐng)根據(jù)你改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)一個(gè)記錄數(shù)據(jù)的表格_________。

Answer 1

【答案】h1、h2不應(yīng)該是玻璃管下表面到容器底的距離，應(yīng)該是玻璃管下表面到液面的距離

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	玻璃管底面直徑 D/cm	玻璃管和沙子的總質(zhì)量m/g	玻璃管浸入水中的深度h/cm	水對(duì)玻璃管底部的壓強(qiáng)p/Pa
1
2

【解析】

(1)[1]根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式 可知，h是液體的深度，即從液面到所求點(diǎn)的豎直高度，題中測(cè)的h1、h2不應(yīng)該是玻璃管下表面到容器底的距離，應(yīng)該是玻璃管下表面到液面的距離。

(2)[2]玻璃管漂浮在水面上，則玻璃管受到的浮力等于玻璃管和沙子的重力，即 ，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，水對(duì)玻璃管底的壓力等于浮力，即 ，所以水對(duì)玻璃管底的壓力等于玻璃管和沙子的重力，即 ，根據(jù)題中測(cè)量的物理量可知，液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式為

(3)[3]實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)包括：實(shí)驗(yàn)次數(shù)、玻璃管底面直徑、玻璃管和沙子的總質(zhì)量、玻璃管浸入水中的深度、水對(duì)玻璃管底部的壓強(qiáng)，如下表

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	玻璃管底面直徑 D/cm	玻璃管和沙子的總質(zhì)量m/g	玻璃管浸入水中的深度h/cm	水對(duì)玻璃管底部的壓強(qiáng)p/Pa
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