Question

实验桌上除有如图所示的器材外，还有天平一台、刻度尺一只、三角板两个和满足实验要求的足量砂粒若干．请你利用这些器材，设计一个实验验证：“水的内部压强与水的深度成正比”． 请根据上述要求写出实验步骤．

Answer

要想验证水的内部压强与水的深度的关系，必须利用现有器材测出这两个量，并通过多组测量数据进行比较归纳，才能最终达到实验的目的．基于这一思考，我们可以借助砂粒使试管漂浮在水面，通过改变砂粒的多少使其浸入深度发生改变，并用刻度尺量出这一深度．再根据漂浮时浮力等于重力，用天平测出其质量可算出重力，也就知道了浮力，浮力就是下面表受到的水的压力，水的压强p=，S是试管的底面积，可通过测量其直径，利用公式S=求出．
【解析】
①用刻度尺和三角板测出细管的直径D；
②在平底试管中加入少量的砂粒，用天平称出试管和砂粒的总质量m1；将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度h1；记录m1和h1的值．
③从水中取出试管、增加细管中的砂粒，用天平称出试管和砂粒的总质量m2；再将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度h2．记录m2和h2的值．
④仿照步骤③，继续增加细管中的砂粒，用天平分别称出试管和砂粒的总质量m3、m4、m5、m6．将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度h3、h4、h5、h6．记录总质量m3、m4、m5、m6和深度h3、h4、h5、h6．的值．