Question

【題目】現有托盤天平（帶砝碼）一架，刻度尺、三角板各一把，小平底玻璃管1支，足量的沙子，燒杯內裝有適量的水，小勺一把。小新利用上述實驗器材證明：“液體的壓強和深度有關”。小新的主要實驗過程如下：

①用刻度尺和三角板測量出玻璃管底面直徑D，并把數據記錄在表格中；

②向玻璃管內裝入適量的沙子，使玻璃管能豎直地漂浮在水中，用刻度尺測出h1（如圖甲），并將數據記錄在表格中；

③從水中取出試管，擦干后用調節好的天平稱出玻璃管和沙子的總質量m1，并將數據記錄在表格中；

④再向玻璃管內添加沙子，使玻璃管仍能豎直地漂浮在水中，用刻度尺測出h2（如圖乙）；用天平稱出玻璃管和沙子的總質量m2，并將數據記錄在表格中；

⑤根據公式p== 和測量數據，計算出壓強p1和p2，并將數據記錄在表格中。

請根據以上敘述回答下列問題：

（1）找出小新實驗過程中存在的問題并加以改進： 。

（2）將實驗過程中的步驟⑤補充完整。

（3）請根據你改進后的實驗過程設計一個記錄數據的表格。

Answer 1

【答案】（1）測出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度；（2）；（3）見下表

【解析】

試題分析：（1）根據液體壓強的計算公式p=ρgh可知，h是液體的深度，即從液面到所求點的豎直高度；由圖可知，題中測出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度，是從玻璃管底到燒杯底的距離；

（2）玻璃管漂浮在水面上，則玻璃管受到的浮力等于玻璃管和沙子的重力，即F浮=G；根據浮力產生的原因可知，水對玻璃管底的壓力等于浮力，即F=F浮 ；所以，水對玻璃管底的壓力等于玻璃管和沙子的重力，即F=G；根據題中測量的物理量可知，液體壓強的計算公式為：p=F/S=G/S=，據此可以計算出液體的壓強；

（3）實驗表格設計包括：實驗次數、玻璃管底面直徑、要測量的質量、深度、壓強，如下表：