實驗桌上有如下器材:大小適當(dāng)?shù)钠降讏A筒形玻璃杯一只,托盤天平及砝碼一套,刻度尺一根,水適量.請用這些器材,設(shè)計實驗證明水對玻璃杯底的壓強跟深度成正比.
【答案】
分析:物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題.每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.液體內(nèi)部壓強與液體的密度和深度有關(guān),因此在實驗過程中,要分別控制不同的變量,每次只改變其中一個變量,分別加以研究.
解答:解:(1)用托盤天平測出空玻璃杯的質(zhì)量m
;
(2)在玻璃杯中裝入深度為h
1水,用托盤天平測出玻璃杯與水的總質(zhì)量m
1;
(3)設(shè)玻璃杯內(nèi)底面積為S,根據(jù)
計算出水對杯底的壓強P
1=
(4)在玻璃杯中裝入深度為h
2水,用托盤天平測出玻璃杯與水的總質(zhì)量m
2;
(5)根據(jù)
計算出水對杯底的壓強P
2=
(6)重復(fù)步驟(4)和(5)再做2次實驗,計算水深為h
3、h
4時水對杯底的壓強P
3、P
4并將各次的實驗數(shù)據(jù)填入表格中.
(7)比較每一次實驗中的壓強值和液體深度的關(guān)系,得出結(jié)論.
(8)整理實驗器材.
點評:此題主要考查的是學(xué)生設(shè)計實驗的能力和控制變量法在物理實驗中的運用.控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實驗研究之中.