Question

小明同学通过实验研究浸在液体中的物体表面受到液体的压力大小与什么因素有关．他把高为0.2米的实心圆柱体先后浸入A、B、C三种液体中（ρ_A＜ρ_B＜ρ_C），改变下表面到液面的距离h，利用仪器测得圆柱体下（或上）表面受到液体的压强，并利用公式求得下（或上）表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二、表三所示．（表中，F₁为上表面受到液体的压力，F₂为下表面受到液体的压力）
表一

实验 序号	h （米）	F1 （牛）	F2 （牛）
1	0.18	0	14.4
2	0.22	1.6	17.6
3	0.24	3.2	19.2

表二

实验 序号	h （米）	F1 （牛）	F2 （牛）
4	0.20	0	20.0
5	0.22	2.0	22.0
6	0.24	4.0	24.0

表三

实验 序号	h （米）	F1 （牛）	F2 （牛）
7	0.24	4.4	26.4
8	0.26	6.6	28.6
9	0.28	8.8	30.8

（1）分析比较实验序号________等数据中的距离h和下表面受到液体压力F₂的关系及相关条件，可得出的初步结论是：在同种液体中，圆柱体下表面受到液体的压力与深度成正比．
（2）分析比较实验序号2与5或3、6与7等数据中的距离h和上表面受到液体压力F₁的关系及相关条件，可得出的初步结论是：当深度相同时，________．
（3）小明同学进一步综合分析了表一、表二、表三中的数据及相关条件，得出结论：
（a）浸没在同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差是相同的．
（b）浸没在不同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差是不同的．
①请判断，小明同学的结论是________的（选填“错误”、“合理但结论不完整”或“正确”）．
②若小明同学的结论“错误”，请写出正确的结论；若小明同学的结论“合理但结论不完整”，请将其补充完整．
________．

Answer 1

解：（1）从提供的结论中可以看出，要求分析同种液体中，圆柱体下表面受到液体的压力与深度的关系，故因分别比较三个表中的各自数据，即实验序号1、2与3或4、5与6或7、8与9；
（2）实验序号2与5的深度同为0.22m，实验序号3、6与7的深度同为0.24m，比较下表面到液面的距离h和上表面受到液体压力F₁可以看出，当深度相同时，液体的密度越大，圆柱体上表面受到液体的压力越大；
（3）从表中的数据我们不仅可以看出在浸没在不同液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差不同，而且还可以看出大小随密度的变化关系，故小明的结论是合理但不完整的．可进一步补充为：浸没在不同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差随液体密度的增大而增大．
故答案为：
（1）1、2与3或4、5与6或7、8与9．
（2）液体的密度越大，圆柱体上表面受到液体的压力越大．
（3）①合理但结论不完整；
②浸没在不同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差随液体密度的增大而增大．
分析：（1）根据实验的结论，必须是在同种液体中，因此，须选择表一、表二、表三分别比较，再根据圆柱体下表面受到液体的压力与深度的关系，确定实验的序号；
（2）根据要求，2与5或3、6与7等数据是在深度相同，比较下表面到液面的距离h和上表面受到液体压力F₁的关系，因此，这里可从密度的大小入手分析结论；
（3）结合表中数据与相关条件，对小明的结论进行分析可以看出，浸没在不同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差不同，并且还有随液体密度的变化规律，可从这一角度进行补充．
点评：本题中主要考查了控制变量法在实验过程中的熟练运用，在根据实验结论选择实验序号时，要先关注控制的条件是什么，再到表格去寻找相关数据，最后看变量之间的关系是否与结论相符；在根据实验序号总结结论时，同样要先关注控制量，再分析变量之间的关系．对于一个完整的实验结论来讲，必须先描述控制条件是什么，再说出变量之间的定性或定量的关系．