Question

19．某小组同学通过实验研究柱形物体浸入液体的过程中容器底部受到液体压力的增加量△F_液与哪些因素有关．如图所示，他们将高H为0.15米、横截面积为S的圆柱体挂在测力计下，逐步改变其下表面到水面的距离h，计算出相邻两次实验中h的变化量△h，并测得容器底部受到压力的增加量△F_液，将数据记录在表一中．然后，他们变换液体重复实验，将数据记录在表二中．
表一  液体甲

实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8
h（米）	0	0.01	0.02	0.04	0.05	0.08	0.09	0.12
△h（米）	0.01		0.02		0.03		0.03
△F液（牛）	1.0		2.0		3.0		3.0

表二  液体乙

实验序号	9	10	11	12	13	14	15	16
h（米）	0	0.01	0.02	0.04	0.05	0.08	0.09	0.10
△h（米）	0.01		0.02		0.03		0.01
△F液（牛）	0.8		1.6		2.4		0.8

①分析比较实验序号5、6与7、8或9、10与15、16中△F_液与h的数据及相关条件，可得出的初步结论是：柱形物体浸入同种液体的过程中，△h相同，△F_液与h无关（选填“有关”或“无关”）．
②分析比较实验序号1～6或9～14中△F_液与△h的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在柱形物浸入同种液体的过程中，△F_液与△h成正比．
③分析比较实验序号1～6和9～14中△F_液与△h的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在柱形物浸入不同液体的过程中，△h相同时，不同的液体，△F_液不同．
④该小组同学认为柱形物体浸入液体的过程中容器底部受到液体压力的增加量△F_液除了与△h和液体种类有关之外，可能还与其他因素有关．为进一步研究影响△F_液的因素，需添加的器材为圆柱体甲、正方体乙（写出所有可能性）．
器材：圆柱体甲    高   H=0.15米   横截面积 2S；
     正方体乙    边长H=0.15米    横截面积 S；
     圆锥体丙    高   H=0.15米   横截面积 S．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的数据，实验序号5、6与7、8或9、10与15、16中的数据可以看出，柱形物体浸入同种液体的过程中，△h相同，△F_液相同．
（2）根据表中数据，实验序号3～8或13～18中△F与△h的数据可以看出，在圆柱体浸入同种液体的过程中，△F与△h的比值是一个定值．
（3）根据表中数据，实验序号3～8和13～18中△F与△h的数据可以看出，在圆柱体浸入不同液体的过程中，△h相同，△F不同；
（4）为了避免实验规律的偶然性，保持△h和液体种类相同之外，要换用高度相同横截面积不同的物体再进行实验．

解答 解：①分析比较实验序号5、6与7、8或9、10与15、16的数据可以看出，柱形物体浸入同种液体的过程中，△h相同，△F_液相同．
即柱形物体浸入同种液体的过程中，△h相同时，△F_液F与圆柱体下表面到液面的距离h无关． 
②分析比较实验序号1～6或9～14中△F与△h的数据可以看出，在圆柱体浸入同种液体的过程中，△F与△h的比值是一个定值，可得结论为：在柱形物浸入同种液体的过程中，△F_液与△h成正比．
③分析比较实验序号1～6或9～14中△F与△h的数据可以看出，在圆柱体浸入同种液体的过程中，实验序号1～6中△h=0.01m，△F=1.0N；实验序号9～14中△h=0.01m，△F=0.8N．可得结论为：在柱形物浸入不同液体的过程中，△h相同时，不同的液体，△F_液不同．
④为了避免实验规律的偶然性，要换用高度相同横截面积不同的其它形状的物体，因此要选用圆柱体甲、正方体乙．
故答案为：①无关．
②在柱形物浸入同种液体的过程中，△F_液与△h成正比．
③在柱形物浸入不同液体的过程中，△h相同时，不同的液体，△F_液不同．
④圆柱体甲、正方体乙．

点评 此题主要考查的是学生对实验数据的处理能力和根据实验数据总结归纳出实验结论的能力，以及对实验设计的能力，以及控制变量法在实验中的熟练运用能力．是中考的常见题型，对学生的能力要求较高．