A.B两组同学通过实验探究漂浮在液面的实心圆柱体在被压入液体的过程中.圆柱体上表面受到的压力大小与什么因素有关．如图所示.实验时他们让高为0.3米的圆柱体先后漂浮在甲.乙两种液体中(已知ρ甲＞ρ乙).并在圆柱体上表面施加压力F以改变圆柱体的下表面到液面的距离h.同时利用力传感器测得压力F的大小.记录相关数据如表一.表二所示．表一(甲液体密度为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．

A、B两组同学通过实验探究漂浮在液面的实心圆柱体在被压入液体的过程中，圆柱体上表面受到的压力大小与什么因素有关．如图所示，实验时他们让高为0.3米的圆柱体先后漂浮在甲、乙两种液体中（已知ρ_甲＞ρ_乙），并在圆柱体上表面施加压力F以改变圆柱体的下表面到液面的距离h，同时利用力传感器测得压力F的大小，记录相关数据如表一、表二所示．
表一（甲液体密度为ρ_甲）

实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h（米）	0.18	0.20	0.22	0.24	0.26	0.28	0.30	0.32	0.33	0.33
F（牛）	0	0.60	1.20	1.80	2.40	3.00	3.60	3.60	3.60	4.50

表二（乙液体密度为ρ_乙）

实验序号	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
h（米）	0.20	0.22	0.24	0.26	0.28	0.30	0.32	0.34	0.36	0.36
F（牛）	0	0.54	1.08	1.62	2.16	2.70	2.70	2.70	2.70	3.90

（1）分析比较实验序号2、3、4、5、6与7或12、13、14、15与16数据中圆柱体的下表面到液面的距离h和上表面受到的压力F的关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在同种液体中的同一实心圆柱体，在被压入液体的过程中，圆柱体下表面到液面的距离越大，圆柱体上表面受到的压力越大．
（2）分析比较实验序号3与12或4与13或5与14或6与15或7与16等数据中圆柱体的下表面到液面的距离h和上表面受到的压力F的关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在不同液面的实心圆柱体在被压入液体的过程中，当圆柱体的下表面到液面的距离h相同时，液体密度越大，圆柱体上表面受到的压力F越大．
（3）继续分析表格中的数据可以发现当圆柱体处于浸没到刚刚触底时，圆柱体上表面受到的压力F不随h的变化而变化．
（4）实验序号10或20数据中压力F变大的原因可能是圆柱体下表面受到了容器底向上的支持力．根据所学的知识，B小组同学又设计了替代力传感器测量压力F的方案：他们将质量已知的硬币放在圆柱体上表面，通过改变硬币的数量来改变h的大小，然后将所放硬币的重力大小作为压力的大小记录在表格中并进行数据分析．你认为B小组同学的探究方案有何不妥之处：没有考虑到硬币在液体中受到浮力作用的影响．

分析（1）（2）应用控制变量法分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象进行分析，然后得出实验结论；
（3）结合圆柱体的高度和表格中圆柱体的下表面到液面的距离h的关系，以及表格中压力F的变化，得出结论；
（4）结合实验序号10或20数据中圆柱体的下表面到液面的距离h的变化，直接判断出压力F变大的原因；硬币浸没在水中受到浮力作用，硬币的重力大于对圆柱体的压力，据此分析．

解答解：（1）分析比较实验序号2、3、4、5、6与7（或12、13、14、15与16）等数据可知，同一个实心圆柱体在被压入同一种液体的过程中，圆柱体下表面到液面的距离h越大，圆柱体上表面受到的压力F越大；故可以得出结论：漂浮在同种液体中的同一实心圆柱体，在被压入液体的过程中，圆柱体下表面到液面的距离越大，圆柱体上表面受到的压力越大；
（2）运用控制变量法探究圆柱体上表面受到的压力F与液体密度的关系时，要使圆柱体的下表面到液面的距离h相同，液体的密度不同，所以选择实验序号3与12（或4与13、或5与14、或6与15、或7与16）等数据进行分析，得出：漂浮在不同液面的实心圆柱体在被压入液体的过程中，当圆柱体的下表面到液面的距离h相同时，液体密度越大，圆柱体上表面受到的压力F越大的结论．
（3）圆柱体的高度为0.3m，从表一中实验序号7、8、9（或表二中实验序号16、17、18、19）数据可以看出，当圆柱体的下表面到液面的距离h=0.3m，即圆柱体处于浸没至刚刚触底时，圆柱体上表面受到的压力F不随h的变化而变化．
（4）比较实验序号9、10数据（或实验序号19、20）中圆柱体的下表面到液面的距离h不变，说明圆柱体下表面已经接触到容器底，实验序号10（或20）数据中压力变大的原因可能是圆柱体下表面受到了容器底向上的支持力；
物体浸没液体中会受到浮力，B小组同学设计的方案中，若将所放硬币的重力大小作为压力的大小记录在表格中并进行数据分析，因硬币受到浮力使记录的数值比实际压力的数值偏大，所以不足之处是没有考虑到硬币在液体中受到浮力作用的影响．
故答案为：
（1）漂浮在同种液体中的同一实心圆柱体，在被压入液体的过程中，圆柱体下表面到液面的距离越大，圆柱体上表面受到的压力越大．
（2）3与12或4与13或5与14或6与15或7与16；
（3）浸没或刚刚触底；
（4）圆柱体下表面受到了容器底向上的支持力
（5）没有考虑到硬币在液体中受到浮力作用的影响．

点评在分析实验数据归纳实验结论时，一定要明确实验探究的目的，从目的出发有针对性地分析数据，寻找结论；本实验中要关注的是圆柱体上表面受到的压力与什么因素有关．本实验的难点是对实验数据的综合分析，如何得出有价值的规律．

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