Question

现有①矿泉水瓶一只；②足量的细沙；③细针一根；④足量的冷水；⑤足量的热水．请你设计三个小实验，在表格中写出所选用的器材序号（器材可以重复使用，但不可增加器材）

实验次数	实验器材（填序号）	研究或说明的有关物理问题
1		压力的作用效果与受力面积、压力的大小有关
2		体验大气压强的存在
3		探究液体内部的压强与深度的关系

Answer 1

分析：在研究压力的作用效果与受力面积、压力的大小的关系，要渗透控制变量法的思想，细沙的多少改变质量情况改变面积；利用矿泉水和热水可研究大气压的存在，将瓶内装热水后，待一会儿，倒出热水，拧紧瓶盖，待瓶内冷却后，瓶会变瘪，证实大气压的存在；要研究液体内部压强与深度的关系，可在装水的矿泉水瓶壁上不同深度扎几个针孔，根据喷出水的情况得结论．

解答：解：设计第一次实验，研究压力效果与压力关系时，在瓶中分装不同质量的水，让瓶始终竖直放置在细沙上，观察瓶在沙子上的压痕，从而得结论；研究压力效果与面积关系时，控制瓶中水的质量不变，改变瓶的放置方法（改变瓶与沙的接触面积），观察沙子的压痕得结论．第二次实验，体验大气压的存在，矿泉水内盛热水后倒出，拧紧瓶盖，过一段时间，瓶变瘪，说明大气压存在．第三次实验，矿泉水内盛水后，用细针在瓶的不同深度扎几个针孔，水在不同针孔中喷出的情况不同，从而说明液体内部压强与谁的深度有关．故答案为：

实验次数	实验器材（填序号）	研究或说明的有关物理问题
1	①②④
2	①⑤
3	①③④或①③⑤

（本题答案不唯一）

点评：本题是一道开放题，考查学生对物理实验的设计能力，开拓学生的思维，将身边的常见器材用于物理知识的探究，体现了物理与生活实际的广泛联系，是一道不错的实验设计题．同时也考查了学生对固体压强、液体压强、大气压知识的深刻认识．