Question

某小组同学做实验探究盛有液体的容器底部受到液体压强、压力大小遵循的规律．如图 （a）所示三个底面积不同的圆柱形容器中分别注入质量相等的水，利用仪器测得容器底部受到水的压强，并将相关实验数据记录在表一中；又用酒精重复上述实验，并将数据记录在表二中．之后，他们又在如图 （b）所示三个不同底面积的口大底小容器中注入等质量的水，重复上述实验，数据记录在表三中．（ρ_酒精=800千克/米³）

表一（注入水0.1千克）

实验 序号	深度 （米）	容器底 面积 （厘米2）	容器底 的压强 （帕）
1	0.01	100	98
2	0.02	50	196
3	0.05	20	490

表二（注入酒精0.08千克）

实验 序号	深度 （米）	容器底 面积 （厘米2）	容器底 的压强 （帕）
4	0.01	100	78.4
5	0.02	50	156.8
6	0.05	20	392

表三（注入水0.1千克）

实验 序号	深度 （米）	容器底 面积 （厘米2）	容器底 的压强 （帕）
7	0.01	80	98
8	0.02	40	196
9	0.05	15	490

（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的有关数据，可得出的初步结论是：    ．
（2）分析比较实验序号    有关数据，可得到的初步结论：液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大．
（3）分析比较实验序号1、7（或2、8或3、9）的有关数据，可得出的初步结论是：同种液体，深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部的面积和容器形状    ．
（4）该小组同学对每表中第三、四列数据进行处理后结合相关条件（即液体的质量），进一步综合分析归纳得出结论：
（a）    ；（b）    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验步骤总结规律，应明确这些步骤中控制的物理量有哪些，变化的物理量是什么，最终的结果是什么．
（2）根据实验结论确定实验步骤，要找出实验过程中控制的物理量，变化的物理量，最终实验结果，在实验步骤中对比确定．
（3）根据实验步骤确定影响因素和总结规律时，都需要明确实验过程中控制的物理量和变化的物理量及变化规律．
（4）分别用公式F=PS和G=mg计算液体对容器底的压力和液体的重力，将两者大小进行比较，同时比较不同容器形状的区别．
解答：解：
（1）在实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中，液体的种类是相同的，从上向下，液体深度是增大的，液体对容器底的压强也是增大的．所以结论为：同种液体，对容器底的压强随深度的增加而增大．
（2）在实验结论中，控制的条件是液体深度相同，变化量是液体的密度，所以必须在表一和表二中寻找答案；观察表中的数据可以看出，1、4或2、5或3、6符合要求，可以得出：液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大的结论．
（3）分析比较实验序号1、7（或2、8或3、9）的有关数据，可以看出，同种液体的深度相同、只有容器底部的面积和容器形状不同，而最终的压强是相同的．
（4）（a）在表一序号1中，水的重力为G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水对容器底的压力为F=pS=98Pa×0.01m²=0.98N，
比较结果知，水对容器底的压力等于水的重力，
序号2、3、4、5、6中压力都等于重力．
所以结论为：圆柱形（规则）容器中，液体对容器底的压力等于液体的重力． 
（b）在表三序号7中，水的重力为G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水对容器底的压力为F=pS=98Pa×0.008m²=0.784N＜0.98N，
比较结果知，水对容器底的压力小于水的重力，序号8、9中，压力也小于重力，
所以结论为：口大底下（圆锥体）的容器中，液体对容器底的压力小于液体的重力．
故答案为：
（1）同种液体，对容器底的压强随深度的增加而增大；
（2）1、4或2、5或3、6；
（3）无关；
（4）（a）圆柱形（规则）容器底部受到液体压力等于液体自身的重力；
（b）口大底小（圆锥体）的容器底部受到液体压力小于液体自身的重力．（其它合理答案均可以）
点评：对于题目较长，信息量较大的实验题分析数据总结结论时，可以直接面对要解决的问题，采用逆推法找出需要的已知条件．