Question

小华同学想设计一个实验证明：当液体的密度不变时，液体内部的压强跟液体的深度成正比．实验桌上已备有如下实验器材：已知底面积为S的平底小试管一支、装有足量水的水槽一个（水槽高度大于小试管长度）、天平一架、配套砝码一盒、足量细沙、小勺一把、面巾纸一盒．
（1）请你写出应补充的实验器材．
（2）请写出主要实验步骤．
（3）请设计实验数据记录表格．

Answer 1

解：（1）刻度尺一把；
（2）实验步骤：
①用小勺向试管中装入适量沙子，用已调平的天平测量试管和沙子的总质量m₁，记录在表格中；
②将试管放入水槽的水中，使其直立漂浮，用刻度尺测量试管浸入水中深度h₁，记录在表格中；
③从水槽中取出试管，用面巾纸擦干其外壁，用小勺向试管中添加适量沙子，用天平测量试管和沙子总质量m₂，记录在表格中；
④仿照步骤2，测量小试管浸入水中深度h₂，记录在表格中；
⑤重复步骤3、4，再测4组数据m₃、h₃；…m₆、h₆记录在表格中；
⑥将小试管底面积S的数值记录在表格中．利用公式p==，计算六次试管对水的压强p₁、p₂…p₆，记录在表格中．
（3）实验数据记录表格：

m/kg
h/m
S/m2
p/Pa

分析：（1）探究液体内部压强与液体深度的关系，因此，必须要有测量深度的刻度尺；
（2）（3）根据已有器材，可借助小试管装细沙漂浮在水面上，改变沙的质量，从而改变浸入深度，并可根据漂浮条件求出试管底面的压强，以达到探究的目的．
点评：在此实验的设计中，是利用公式p=为实验原理来测量压强大小的，对小试管和细沙的巧妙运用是本实验的创新之处，值得我们学习和借鉴．