Question

实验桌上有如下器材：大小适当的平底圆筒形玻璃杯一只，托盘天平及砝码一套，刻度尺一根，水适量．请用这些器材，设计实验证明水对玻璃杯底的压强跟深度成正比．

Answer 1

解：（1）用托盘天平测出空玻璃杯的质量m₀；
（2）在玻璃杯中装入深度为h₁水，用托盘天平测出玻璃杯与水的总质量m₁；
（3）设玻璃杯内底面积为S，根据计算出水对杯底的压强P₁=
（4）在玻璃杯中装入深度为h₂水，用托盘天平测出玻璃杯与水的总质量m₂；
（5）根据计算出水对杯底的压强P₂=
（6）重复步骤（4）和（5）再做2次实验，计算水深为h₃、h₄时水对杯底的压强P₃、P₄并将各次的实验数据填入表格中．
（7）比较每一次实验中的压强值和液体深度的关系，得出结论．
（8）整理实验器材．
分析：物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．液体内部压强与液体的密度和深度有关，因此在实验过程中，要分别控制不同的变量，每次只改变其中一个变量，分别加以研究．
点评：此题主要考查的是学生设计实验的能力和控制变量法在物理实验中的运用．控制变量法是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．