Question

（2008?徐汇区二模）某小组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．他们把高为0.2米的实心长方体先后浸入A、B两种液体中（ρ_A＜ρ_B），并用力F₁改变下表面到液面的距离h，如图所示．他们利用仪器测得力F₁和长方体下（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、表二所示．
表一 液体A

实   验   序   号	1	2	3	4	5	6
液面到下表面的距离h（米）	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24	0.26
上表面受到的压力F1（牛）	4.0	6.0	8.0	8.0	8.0	8.0
上表面受到的液体的压力F2（牛）	0	0	0	2.0	4.0	6.0
下表面受到的液体的压力F3（牛）	16.0	18.0	20.0	22.0	24.0	26.0

表二 液体B

实   验   序   号	7	8	9	10	11	12
液面到下表面的距离h（米）	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24	0.26
上表面受到的压力F1（牛）	5.6	7.8	10.0	10.0	10.0	10.0
上表面受到的液体的压力F2（牛）	0	0	0	2.2	4.4	6.6
下表面受到的液体的压力F3（牛）	17.6	19.8	22.0	24.2	26.4	28.6

（1）分析比较实验序号

1、2与3或7、8与9

等数据中的距离h和下表面受到液体压力F₃的关系及相关条件，可得出的初步结论是：在同种液体中，长方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4与10、5与11或6与12等数据中的距离h和上表面受到液体压力F₂的关系及相关条件，可得出的初步结论是：

当深度相同时，液体的密度越大，长方体上表面受到液体的压力越大

．
（3）进一步综合分析表一、表二中后三列数据及相关条件，可归纳得出结论：
（a）

浸没在同种液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差是个定值

；（b）

浸没在不同液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差不同；密度越大、压力差越大

．

Answer 1

分析：（1）液体不变，液面到下表面的距离增大，圆柱体下表面受到的液体压力都在增大，且二者的比值也不变．
（2）观察深度相同的实验次数，有4、10（或5、11；或6、12）符合结论的探究要求．
（3）据表中的数据特点分析即可得出答案．

解答：解：（1）序号1、2与3（或4、5与6或7、8与9）的实验中，h越大，F₃越大，且比值不变，故得出：浸没在同种液体中时，圆柱体下表面所受的液体压力与下表面所处的深度成正比；
（2）观察表中4、10（或5、11；或6、12）的数据，深度相同、密度越大，圆柱体下表面受到的压力越大，可得当深度相同时，液体的密度越大，长方体上表面受到液体的压力越大；
（3）据数据能看出：浸没在同种液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差是个定值；浸没在不同液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差不同，密度越大、压力差越大．
故答案为（1）1、2与3或7、8与9；
（2）当深度相同时，液体的密度越大，长方体上表面受到液体的压力越大；
（3）（a）浸没在同种液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差是个定值；
（b）浸没在不同液体中的长方体，下、上表面受到的液体压力差不同；密度越大、压力差越大．

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，看如何得出有价值的规律．有一个关键点是我们应该知道的，就是圆柱体上、下表面受到的压力差就是物体所受的浮力，因此，它与浸没深度无关，与液体的密度有关，这样我们就不难理解最后的两条结论了．