Question

实验桌上备有如下器材：如图所示的已知底面积为S的金属圆柱体（其侧面带有间距均匀的刻线），已调零的弹簧测力计、三个相同的烧杯分别装有足量的盐水、水和酒精（已知：（_盐水＞（_水＞（_酒精）。请你利用上述器材设计一个实验证明：“在深度相同时，液体的密度越大，液体产生的压强越大”。要求：

（1）写出实验步骤。

（2）画出实验数据记录表。

Answer

（1）实验步骤：

① 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中。

② 将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和（盐水记录在表格中。

③ 仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中，用弹簧测力计测量圆柱体所受拉力F拉，将（水和（酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中。

（2）实验数据记录表格：

S/m2

G/N

F拉/N

（/kg·m-3

p/Pa

（实验方法合理即可）

【解析】

试题分析：因为实验中没有压强计，要测量液体压强大小，可由二力平衡知识间接求出。设液体对金属下底面压强为P，则PS+F拉=G，即。 测出金属块底面积、重力，分别在不同液体中测出拉力、密度即可。所以实验步骤如下：（1）实验步骤：

① 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中。

② 将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和（盐水记录在表格中。

③ 仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中，用弹簧测力计测量圆柱体所受拉力F拉，将（水和（酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中。

（2）实验数据记录表格：

S/m2

G/N

F拉/N

（/kg·m-3

p/Pa

（实验方法合理即可）

考点： 探究液体压强特点