Question

【题目】现有托盘天平（带砝码）一架，刻度尺、三角板各一把，小平底玻璃管1支，足量的沙子，烧杯内装有适量的水，小勺一把。小新利用上述实验器材证明：“液体的压强和深度有关”。小新的主要实验过程如下：

①用刻度尺和三角板测量出玻璃管底面直径D，并把数据记录在表格中；

②向玻璃管内装入适量的沙子，使玻璃管能竖直地漂浮在水中，用刻度尺测出h1（如图甲），并将数据记录在表格中；

③从水中取出试管，擦干后用调节好的天平称出玻璃管和沙子的总质量m1，并将数据记录在表格中；

④再向玻璃管内添加沙子，使玻璃管仍能竖直地漂浮在水中，用刻度尺测出h2（如图乙）；用天平称出玻璃管和沙子的总质量m2，并将数据记录在表格中；

⑤根据公式p== 和测量数据，计算出压强p1和p2，并将数据记录在表格中。

请根据以上叙述回答下列问题：

（1）找出小新实验过程中存在的问题并加以改进： 。

（2）将实验过程中的步骤⑤补充完整。

（3）请根据你改进后的实验过程设计一个记录数据的表格。

Answer 1

【答案】（1）测出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度；（2）；（3）见下表

【解析】

试题分析：（1）根据液体压强的计算公式p=ρgh可知，h是液体的深度，即从液面到所求点的竖直高度；由图可知，题中测出的h1 、h2 不是玻璃管浸入水中的深度，是从玻璃管底到烧杯底的距离；

（2）玻璃管漂浮在水面上，则玻璃管受到的浮力等于玻璃管和沙子的重力，即F浮=G；根据浮力产生的原因可知，水对玻璃管底的压力等于浮力，即F=F浮 ；所以，水对玻璃管底的压力等于玻璃管和沙子的重力，即F=G；根据题中测量的物理量可知，液体压强的计算公式为：p=F/S=G/S=，据此可以计算出液体的压强；

（3）实验表格设计包括：实验次数、玻璃管底面直径、要测量的质量、深度、压强，如下表：