例题解析
【例1】某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。[图(a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
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(1)根据图__________可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。
(2)根据图(b)、(c)可验证:_____________,液体内部压强随深度的增大而增大。
(3)根据图(b)、(d)可验证:当深度相同时,___________________________________________________________。
(4)若在图__________中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。
[选填“(a)”、“(b)”、“(c)”或“(d)”]
【例2】小明同学通过实验研究浸在液体中的物体表面受到液体的压力大小与什么因素有关。他把高为0.2米的实心圆柱体先后浸入A、B、C三种液体中(ρA<ρB<ρC),改变下表面到液面的距离h,利用仪器测得圆柱体下(或上)表面受到液体的压强,并利用公式求得下(或上)表面受到液体的压力,记录数据如表一、表二、表三所示。(表中,F1为上表面受到液体的压力,F2为下表面受到液体的压力)
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(1) 分析比较实验序号_______________________等数据中的距离h和下表面受到液体压力F2的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在同种液体中,圆柱体下表面受到液体的压力与深度成正比。
(2)分析比较实验序号2与5或3、6与7等数据中的距离h和上表面受到液体压力F1的关系及相关条件,可得出的初步结论是:当深度相同时,__________________________________________________________。
(3)小明同学进一步综合分析了表一、表二、表三中的数据及相关条件,得出结论:
(a)浸没在同种液体中的圆柱体,下、上表面受到的液体压力差是相同的。
(b)浸没在不同种液体中的圆柱体,下、上表面受到的液体压力差是不同的。
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______________________________________________________________________________。
巩固练习:为了探究实心圆柱体对水平地面压力作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个粗细相同的圆柱体分成三捆竖直放置在同一水平沙面上,又进行三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他仔细观察如图14所示的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
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(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出初步结论是:当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与一捆圆柱体中的根数________(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析实验序号________________________________的数据及观察到的现象,可以得出的初步结论是:当圆柱体材料的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号1与7(或2与8,或3与9)的数据及观察到的现象,可得出初步结论是:___________
_________________________________________________________________________________。
(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,并归纳得出的结论。
a. 分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:________________________________
___________________________________________________________________________________________。
b. 分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:________________________________
___________________________________________________________________________________________。
(5)为了更能表达物理的本质问题,你对本实验的记录和设问有何改进的建议:___________________________
___________________________________________________________________________________________。
【例3】某研究性学习小组的同学将不同的实心物块浸没在液体中并松手后,发现有的物块上升至液面,有的物块下降至容器底部。为了研究实心物块的质量和体积对此现象的影响, 他们分别用甲、乙两种不同的液体做实验。表一、表二为该小组同学记录的实验数据及观察 到的实验现象。
表一:液体甲(质量为 8.0 千克,体积为 8×10-3 米 3)
实验序号 |
物块 |
质量(×10-3千克) |
体积(×10-6米3 ) |
现 象 |
1 |
A |
7.5 |
30 |
上升至液面 |
2 |
B |
25.2 |
42 |
上升至液面 |
3 |
C |
24.3 |
27 |
上升至液面 |
4 |
D |
21.6 |
12 |
下降至底部 |
5 |
E |
91.8 |
34 |
下降至底部 |
表二:液体乙(质量为 6.4 千克,体积为 8×10-3 米3)
实验序号 |
物块 |
质量(×10-3千克) |
体积(×10-6米3 ) |
现 象 |
6 |
A |
7.5 |
30 |
上升至液面 |
7 |
B |
25.2 |
42 |
上升至液面 |
8 |
C |
24.3 |
27 |
下降至底部 |
9 |
D |
21.6 |
12 |
下降至底部 |
10 |
E |
91.8 |
34 |
下降至底部 |
(1)小明同学分析比较实验序号 1与4 和 3与5(或 6与9 和 6与10)的数据及现象,得出结论:在液体中,物块的上升和下降跟它的体积无关;跟它的质量有关,且质量小的物 块上升,质量大的物块下降。
小华同学分析比较实验序号 1与4 和 2与4(或 6与8 和 7与8)的数据及现象,得出结 论:在液体中,物块的上升和下降跟它的质量无关;跟它的体积有关,且体积大的物块上升,体积小的物块下降。
请判断:小明的结论是 的,小华的结论是 的。(均选填“正确”或“错误)
(2)请进一步综合分析表一、表二中的数据及现象,并归纳得出结论:
当 时,液体中的物块就上升;
当 时,液体中的物块就下降。