Question

某小組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)探究盛有液體的容器底部受到液體壓強(qiáng)、壓力大小遵循的規(guī)律．如圖 （a）所示三個底面積不同的圓柱形容器中分別注入質(zhì)量相等的水，利用儀器測得容器底部受到水的壓強(qiáng)，并將相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一中；又用酒精重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中．之后，他們又在如圖 （b）所示三個不同底面積的口大底小容器中注入等質(zhì)量的水，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄在表三中．（ρ_酒精=800千克/米³）

表一（注入水0.1千克）

實(shí)驗(yàn) 序號	深度 （米）	容器底 面積 （厘米2）	容器底 的壓強(qiáng) （帕）
1	0.01	100	98
2	0.02	50	196
3	0.05	20	490

表二（注入酒精0.08千克）

實(shí)驗(yàn) 序號	深度 （米）	容器底 面積 （厘米2）	容器底 的壓強(qiáng) （帕）
4	0.01	100	78.4
5	0.02	50	156.8
6	0.05	20	392

表三（注入水0.1千克）

實(shí)驗(yàn) 序號	深度 （米）	容器底 面積 （厘米2）	容器底 的壓強(qiáng) （帕）
7	0.01	80	98
8	0.02	40	196
9	0.05	15	490

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的有關(guān)數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：______．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號______有關(guān)數(shù)據(jù)，可得到的初步結(jié)論：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大．
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、7（或2、8或3、9）的有關(guān)數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：同種液體，深度相同時，液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器底部的面積和容器形狀______．
（4）該小組同學(xué)對每表中第三、四列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后結(jié)合相關(guān)條件（即液體的質(zhì)量），進(jìn)一步綜合分析歸納得出結(jié)論：
（a）______；（b）______．

Answer 1

解：
（1）在實(shí)驗(yàn)序號1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中，液體的種類是相同的，從上向下，液體深度是增大的，液體對容器底的壓強(qiáng)也是增大的．所以結(jié)論為：同種液體，對容器底的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．
（2）在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，控制的條件是液體深度相同，變化量是液體的密度，所以必須在表一和表二中尋找答案；觀察表中的數(shù)據(jù)可以看出，1、4或2、5或3、6符合要求，可以得出：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大的結(jié)論．
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、7（或2、8或3、9）的有關(guān)數(shù)據(jù)，可以看出，同種液體的深度相同、只有容器底部的面積和容器形狀不同，而最終的壓強(qiáng)是相同的．
（4）（a）在表一序號1中，水的重力為G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水對容器底的壓力為F=pS=98Pa×0.01m²=0.98N，
比較結(jié)果知，水對容器底的壓力等于水的重力，
序號2、3、4、5、6中壓力都等于重力．
所以結(jié)論為：圓柱形（規(guī)則）容器中，液體對容器底的壓力等于液體的重力．
（b）在表三序號7中，水的重力為G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水對容器底的壓力為F=pS=98Pa×0.008m²=0.784N＜0.98N，
比較結(jié)果知，水對容器底的壓力小于水的重力，序號8、9中，壓力也小于重力，
所以結(jié)論為：口大底下（圓錐體）的容器中，液體對容器底的壓力小于液體的重力．
故答案為：
（1）同種液體，對容器底的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；
（2）1、4或2、5或3、6；
（3）無關(guān)；
（4）（a）圓柱形（規(guī)則）容器底部受到液體壓力等于液體自身的重力；
（b）口大底�。▓A錐體）的容器底部受到液體壓力小于液體自身的重力．（其它合理答案均可以）
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟總結(jié)規(guī)律，應(yīng)明確這些步驟中控制的物理量有哪些，變化的物理量是什么，最終的結(jié)果是什么．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論確定實(shí)驗(yàn)步驟，要找出實(shí)驗(yàn)過程中控制的物理量，變化的物理量，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)步驟中對比確定．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟確定影響因素和總結(jié)規(guī)律時，都需要明確實(shí)驗(yàn)過程中控制的物理量和變化的物理量及變化規(guī)律．
（4）分別用公式F=PS和G=mg計(jì)算液體對容器底的壓力和液體的重力，將兩者大小進(jìn)行比較，同時比較不同容器形狀的區(qū)別．
點(diǎn)評：對于題目較長，信息量較大的實(shí)驗(yàn)題分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論時，可以直接面對要解決的問題，采用逆推法找出需要的已知條件．