Question

【題目】在“探究液體內部的壓強與哪些因素有關”的實驗中,甲、乙、丙三組同學分別以槽中液體為研究對象進行實驗。如圖所示,他們在兩端開口、粗細均勻的玻璃管的下端貼一個比管口稍大的塑料薄片,并將玻璃管豎直插入液體槽中,然后順著管壁從上端開口處向管內緩緩注水,直至觀察到薄片脫離管口下落。記錄玻璃管的管口面積S、槽中液體密度ρ和玻璃管插入液體的深度h,測出注入管中水的質量m,運用公式p==,計算出管內水產生的壓強p。改變深度h,重復實驗。甲組同學還選用了粗細不同的玻璃管進行實驗,所有數據均記錄在下表。(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不計)

小組	槽中液體密度ρ(×103 kg/m3)	實驗序號	深度h(m)	管口面積S(×10-4m2)	質量m(×10-3kg)	管內水產生的壓強p(Pa)
甲	0.8	1	0.05	5	20	392
		2	0.1	5	40	784
		3	0.2	5	80	1568
		4	0.2	10	160	1568
乙	1.0	5	0.05	5	25	490
		6	0.1	5	50	980
		7	0.2	5	100	1960
丙	1.2	8	0.05	5	30	588
		9	0.1	5	60	1176
		10	0.2	5	120	2352

（1）在此實驗中,經分析得出,當薄片恰好脫離管口時,薄片處管外液體的壓強________(選填“等于”或“小于”)管內水產生的壓強。

（2）各組同學分析了本組的實驗數據和相關條件,其中乙組同學由實驗序號_____初步得出:同種液體內部的壓強與深度成正比。甲組同學由實驗序號3、4初步判斷,玻璃管的粗細與本實驗研究結論的獲得______(選填“有關”或“無關”)。

（3）三組同學互動交流,分析實驗序號1、5、8的數據,發現液體內部的壓強(p1、p5、p8)與密度(ρ甲、ρ乙、ρ丙)滿足關系________,可以歸納得出的初步結論:相同深度,液體內部的壓強與液體密度成正比。

（4）進一步綜合分析表中數據,經運算歸納得出:液體內部的壓強與________的比值是一個定值。

Answer 1

【答案】等于 5、6、7 無關 p1：p5：p8=ρ甲：ρ乙：ρ丙 液體密度和深度的乘積

【解析】

第一空．當薄片恰好脫離管口時，受到平衡力的作用，薄片上下的受力面積相同，根據p=得到，薄片處管外液體的壓強等于管內水產生的壓強；

第二空．乙組同學實驗5、6、7，在液體密度一定時，液體內部的壓強與深度成正比；

第三空．甲組同學實驗3、4，液體的密度一定、深度一定，管的粗細不同，但是液體的壓強相同，所以玻璃管的粗細與本實驗研究結論無關；

第四空．實驗1、5、8，相同深度，液體內部的壓強與液體密度成正比，液體內部的壓強（p1、p5、p8）與密度（ρ甲、ρ乙、ρ丙）滿足關系p1:p5:p8=ρ甲:ρ乙:ρ丙=4:5:6；

第五空．甲小組，=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

乙小組，=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

丙小組，=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

=9.8N/kg，

由數據可知，液體壓強跟液體深度和液體密度的乘積的比值是一個定值。