Question

【題目】某小組同學做“探究容器底部受到液體壓強和壓力大小的規律”的實驗。先向如圖（a）所示三個底面積不同的圓柱形容器中分別注入等質量的水，測得容器底部受到水的壓強值記錄在表1中；換用酒精重復上述實驗，并將數據記錄在表2中。之后，他們又在如圖（b）所示三個不同底面積的口大底小容器中注入等質量的水，重復上述實驗，數據記錄在表3中。（）

表1（注入水0.1kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強（Pa）
1	0.01	100	100
2	0.02	50	200
3	0.05	20	500

表2（注入酒精0.08kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強（Pa）
4	0.01	100	80
5	0.02	50	160
6	0.05	20	400

表3（注入水0.1kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強（Pa）
7	0.01	80	100
8	0.02	40	200
9	0.05	15	500

(1)由表1和表3的實驗數據，可得出的結論是：同種液體，深度相同時，液體對容器底部的壓強與容器底部的面積和容器形狀_____（選填“有關”或“無關”）；

(2)分析比較實驗序號1、2、3有關數據，可得出的初步結論：液體內部壓強與_____有關；

(3)分析比較實驗序號_____有關數據，可得到的初步結論：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強越大；

(4)分析實驗序號1的實驗數據，得出此時容器底部受到液體的壓力為_____N。比較實驗序號1、2、3可知規則容器液體對容器底部的壓力_____液體的重力；比較實驗序號7、8、9可知規則該容器中液體對容器底部的壓力_____液體的重力；（后兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）

(5)分析實驗序號9可知側壁給水豎直向上的支持力為_____N；

(6)該小組又將重力為5.4N的實心鋁球懸掛于彈簧測力計下，并將鋁球浸沒在a圖第一個容器的水中，此時彈簧測力計的拉力為_____N（水沒溢出），浸入鋁球后該容器對桌面的壓強將增加_____Pa，若將該鋁球浸沒于某種液體中，彈簧測力計的示數為3N，則該液體的密度為_____kg/m3。（）

Answer 1

【答案】無關 液體深度 1，4（或2，5，或3，6） 1 等于 小于 0.2 3.4 200 1.2×103

【解析】

(1)[1]分析比較實驗序號1、7（或2、8或3、9）的有關數據，可以看出，同種液體的深度相同、只有容器底部的面積和容器形狀不同，而最終的壓強是相同的，所以液體對容器底部的壓強與容器底部的面積和容器形狀無關。

(2)[2]在實驗序號1、2、3中，液體的種類是相同的，從上向下，液體深度是增大的，液體對容器底的壓強也是增大的。所以結論為：同種液體，對容器底的壓強隨深度的增加而增大。

(3)[3]在實驗結論中，控制的條件是液體深度相同，變化量是液體的密度，所以必須在表一和表二中尋找答案；觀察表中的數據可以看出，1、4或2、5或3、6符合要求，可以得出：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強越大的結論。

(4)[4][5][6]在表1序號1中，水對容器底的壓力為

水的重力為

比較結果知，水對容器底的壓力等于水的重力，同理可知，序號2、3中液體對容器底產生的壓力都等于液體自身的重力。所以結論為：規則容器液體對容器底部的壓力等于液體的重力。

在表3序號7中，水對容器底的壓力為

底面積為80cm2（即0.008m2）的柱形規則容器內水的重力為

觀察圖可知，容器為敞口的，則容器內實際水的重力要大于0.8N，比較結果知，水對容器底的壓力小于水的重力；同理，序號8、9中容器的形狀都是敞口的，水對容器底的壓力也小于液體的重力，所以結論為：敞口容器中，液體對容器底的壓力小于液體的重力。

(5)[7]（b）組中的水受到向下的重力和容器底部以及側壁對其的支持力，且

因為水對容器底部的壓力為0.8N，根據相互作用力可知容器底部對水的支持力也為0.8N，故

(6)[8][9][10]實心鋁球的質量

鋁球的體積

排開水的體積等于鋁球的體積，鋁球受到的浮力

彈簧測力計的拉力

鋁球浸沒在水中時，容器內相當于增加了與鋁球同體積的水，容器對桌面的壓力將增大，增加的壓力等于增加水的重力，即增加的壓力為2N，所以容器對桌面的壓強增大，增大的壓強為

鋁球在水中時，有阿基米德原理可知，球的體積為

物體受到液體的浮力

根據可得，液體的密度