某小组同学通过实验研究实心圆柱体(圆柱体密度大于液体密度)浸入液体的过程中,圆柱形容器中液体对容器底面压强的变化情况.如图所示,他们将高H为0.10米的圆柱体挂在绳子下面,逐步改变其下表面到液面的距离h,用仪器测出液体对容器底面的压强p,将h和p记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究p和h的关系,他们计算了相邻两次实验中h及p的变化量△h和△p,并将结果分别记录在表一和表二的后二列中.(已知ρ
1>ρ
2,容器足够深,液体不溢出.)
表一(液体密度为ρ
1)
实验序号 | h (米) | p (帕) | △h (米) | △p (帕) |
1 | -0.02 | 1000 | 0.0l | |
2 | -0.01 | |
3 | | 1000 | 0.01 | 100 |
4 | 0.0l | 1100 |
5 | 0.02 | 1200 | 0.02 | 200 |
6 | 0.04 | 1400 |
7 | 0.05 | 1500 | 0.03 | 300 |
8 | 0.08 | 1800 |
9 | 0.10 | 2000 | 0.04 | |
10 | 0.14 | 2000 |
表二(液体密度为ρ
2)
实验 序号 | h (米) | p (帕) | △h (米) | △p (帕) |
11 | -0.02 | 800 | 0.0l | |
12 | -0.0l | 800 |
13 | | | 0.0l | 80 |
14 | 0.0l | 880 |
15 | 0.02 | 960 | 0.02 | 160 |
16 | 0.04 | 1120 |
17 | 0.05 | 1200 | 0.03 | 240 |
18 | 0.08 | 1440 |
19 | 0.10 | 1600 | 0.04 | |
20 | 0.14 | 1600 |
①实验序号2和13所空缺的数据分别为
、
.
②分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体的过程中,
.
③请进一步综合分析表一、表二中的相关数据,并归纳得出结论.
(a) 分析比较实验序号3~8或13~18中△p和△h的数据及相关条件,可得到初步结论:
.
(b) 分析比较实验序号3~8和13~18中△p和△h的数据及相关条件,可得到初步结论:
.
④他们继续分析实验序号9和10或19和20数据及相关条件,发现圆柱体浸入液体后,当h大于
时,压强p不再随h而变化.
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