Question

如图，有如下器材：细长平底试管一只（已知底面积为S）、小汤匙一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、足量的细沙子、天平和砝码．要求选择适当的器材，设计一个实验证明：当液体的密度保持不变时，液体内部的压强与液体的深度成正比．要求：
（1）写出主要的实验步骤并说明实验原理；（2）请你设计出记录实验数据的表格．

Answer

探究液体内部压强和液体深度的关系时，要测量液体内部压强和液体深度的关系．
让倒入不同质量沙子的试管漂浮在水面上，用天平及配套砝码测量质量，求出重力，浮力等于重力，液体受到的压力等于浮力．
知道液体受到的压力和受力面积，根据压强公式求出液体内部压强．
用刻度尺测量试管浸入水中的深度．
为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验，所以实验表格设计包括：实验次数、要测量的质量、深度、压强．
答：（1）在试管中装入适量的沙子，用天平及配套砝码测出试管和沙子的总质量为m，将数据记录在表格中；
（2）将试管放入装有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，测出浸入水中的深度h，将数据记录在表格中；
（3）5次改变试管中的沙子，分别擦干试管，测出试管和沙子的总质量m，并测出试管浸入水中的相应深度h，分别记录在表格中；
（4）用p===，依次算出水对试管底部的压强p．
实验数据记录表：

实验次数 1 2 3 4 5 6
m/kg            
h/m            
p/Pa