Question

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上備有如下器材：如圖所示的已知底面積為S的金屬圓柱體（其側(cè)面帶有間距均勻的刻線），已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、三個(gè)相同的燒杯分別裝有足量的鹽水、水和酒精（已知：（鹽水＞（水＞（酒精）。請(qǐng)你利用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“在深度相同時(shí)，液體的密度越大，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大”。要求：

（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。

（2）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

Answer 1

【答案】（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

① 將金屬圓柱體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量圓柱體的重力G，并將圓柱體底面積S、重力G記錄在表格中。

② 將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體部分體積（四個(gè)刻線以下）豎直浸在燒杯的鹽水中且不觸碰燒杯，靜止時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力F拉，并將F拉和（鹽水記錄在表格中。

③ 仿照步驟②，將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體浸在液體中的深度保持不變，分別將其豎直浸在燒杯的水和酒精中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量圓柱體所受拉力F拉，將（水和（酒精及各次的F拉數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④利用公式和測(cè)量數(shù)據(jù)分別計(jì)算出3次圓柱體下表面受到液體的壓強(qiáng)p，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

（實(shí)驗(yàn)方法合理即可）

【解析】

試題分析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中沒(méi)有壓強(qiáng)計(jì)，要測(cè)量液體壓強(qiáng)大小，可由二力平衡知識(shí)間接求出。設(shè)液體對(duì)金屬下底面壓強(qiáng)為P，則PS+F拉=G，即。 測(cè)出金屬塊底面積、重力，分別在不同液體中測(cè)出拉力、密度即可。所以實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

① 將金屬圓柱體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量圓柱體的重力G，并將圓柱體底面積S、重力G記錄在表格中。

② 將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體部分體積（四個(gè)刻線以下）豎直浸在燒杯的鹽水中且不觸碰燒杯，靜止時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力F拉，并將F拉和（鹽水記錄在表格中。

③ 仿照步驟②，將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體浸在液體中的深度保持不變，分別將其豎直浸在燒杯的水和酒精中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量圓柱體所受拉力F拉，將（水和（酒精及各次的F拉數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④利用公式和測(cè)量數(shù)據(jù)分別計(jì)算出3次圓柱體下表面受到液體的壓強(qiáng)p，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

S/m2
G/N
F拉/N
（/kg·m-3
p/Pa

（實(shí)驗(yàn)方法合理即可）