Question

3．小涵学习了液体压强知识后，明确了液体内部的压强随深度的增加而增大，她想继续探究液体压强与深度的定量关系．老师给她提供了如下器材：一端蒙有橡皮膜的玻璃管（横截面积为S已知），烧杯，水，细沙．
（1）为了完成探究，她还需要的测量工具有天平、刻度尺．
（2）如图所示，为了测出水中A点的压强大小，小涵将玻璃管竖直插入水中A点处，向玻璃管内逐渐添加细沙直至变平．取出玻璃管，用天平测出玻璃管里的细沙质量．根据P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小．
（3）小涵同学进行了实验，请根据收集的数据，写出结论．（要求写出数据处理过程）

液体	水
深度/cm	5	10	15
压强/Pa	500	1000	1500

Answer 1

分析 （1）为了探究液体压强与深度的定量关系，需要利用天平测出玻璃管里的细沙质量和橡皮膜所处深度；
（2）橡皮膜相平时，橡皮膜受到向上和向下的压强相等，利用公式P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小；
（3）分析表中数据得出结论．

解答 解：（1）为了探究液体压强与深度的定量关系，需要测出玻璃管里的细沙质量和深度，需要的测量工具有天平和刻度尺；
（2）如图所示，为了测出水中A点的压强大小，小涵将玻璃管竖直插入水中A点处，向玻璃管内逐渐添加细沙，直至橡皮膜变平，然后取出玻璃管，用天平测出玻璃管里的细沙质量，再根据公式P=$\frac{F}{S}$计算A点压强大小；
（3）分析比较表中的数据可知，深度h₁：h₂：h₃=5cm：10cm：15cm=1：2：3，压强p₁：p₂：p₃=500Pa：1000Pa：1500Pa=1：2：3，可得出结论：液体密度相同时，液体压强与深度大小成正比．
故答案为：（1）天平；刻度尺；（2）逐渐添加细沙；变平；用天平测出玻璃管里的细沙质量；P=$\frac{F}{S}$；（3）液体密度相同时，液体压强与深度大小成正比．

点评 无论是观察实验现象，还是分析实验数据，控制变量法的运用在这里是最关键的，只有搞清变量与不变量，才能得出有说服力的结论．