Question

【題目】為了研究圓柱體浸入水的過程中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)情況，某小組同學(xué)選用高度H、底面積S均不同的圓柱體A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．如圖所示，他們?cè)O(shè)法使圓柱體A逐步浸入水中，測(cè)量并記錄其下表面到水面的距離h及水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p，接著僅換用圓柱體B重新實(shí)驗(yàn)，并將全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一中（實(shí)驗(yàn)中容器內(nèi)水均未溢出）．

表一：

圓柱體	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（米）	p（帕）	圓柱體	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	h（米）	p（帕）
A H為0.4米 S為0.03米2	1	0	7000	B H為0.3米 S為0.05米2	7	0	7000
	2	0.10	7200		8	0.12	7400
	3	0.20	7400		9	0.18	7600
	4	0.40	7800		10	0.24	7800
	5	0.50	7800		11	0.30	8000
	6	0.60	7800		12	0.40	8000

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水的過程中，當(dāng)h＜H時(shí)，p隨h的增大而增大．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6或11與12數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水的過程中， ．
（3）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)3與8或4與10的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)兩圓柱體浸入水的過程中，存在h不同而p相同的現(xiàn)象．若用圓柱體A、B進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)诒矶�中填入擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，使每一組實(shí)驗(yàn)中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p相同．
表二

實(shí)驗(yàn)組號(hào)	hA（米）	hB（米）
第Ⅰ組	0.10
第Ⅱ組		0.18

Answer 1

【答案】
（1）1、2、與3或7、8、9與10
（2）當(dāng)h≥H時(shí)，P不隨h而變化
（3）0.06；0.30
【解析】解：（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3或7、8、9與10數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水的過程中，當(dāng)h＜H時(shí)，p隨h的增大而增大．（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6或11與12數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入水的過程中，當(dāng)h≥H時(shí)，P不隨h的改變而改變；（3）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)3與8或4與10的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)兩圓柱體浸入水的過程中，h不同而p相同，序號(hào)3中，SA=0.03m2 ， A的下表面到水面的距離hA=0.20m，
圓柱體A浸入水中的體積：VA浸=SAhA=0.03m2×0.20m=0.006m3；
序號(hào)8中，SB=0.05m2 ， B的下表面到水面的距離hB=0.12m，
圓柱體B浸入水中的體積：VB浸=SBhB=0.05m2×0.12m=0.006m3；
比較可知，VA浸=VB浸 ， 此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p相等；
同理，計(jì)算實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與10中兩圓柱體浸入水中的體積，也可以得到：當(dāng)兩圓柱體浸入水中的體積相等時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p相等．
根據(jù)上面的規(guī)律來計(jì)算表二中所缺的數(shù)據(jù)：
第Ⅰ組，SA=0.03m2 ， SB=0.05m2 ， 已知hA=0.10m，
由上面的規(guī)律可知，當(dāng)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p相等時(shí)，需滿足SAhA=SBhB；
所以，hB= = =0.06m；
第Ⅱ組，SA=0.03m2 ， SB=0.05m2 ， 已知hB′=0.18m，
由上面的規(guī)律可知，當(dāng)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p相等時(shí)，需滿足SAhA′=SBhB′，
所以，hA′= = =0.30m．
所以答案是：（1）1、2、與3或7、8、9與10；（2）當(dāng)h≥H時(shí)，P不隨h而變化；（3）

實(shí)驗(yàn)組號(hào)	hA（米）	hB（米）
第Ⅰ組	0.10	0.06
第Ⅱ組	0.30	0.18

【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)：(液體內(nèi)部壓強(qiáng)的產(chǎn)生是因?yàn)橐后w具有重力，同時(shí)具有流動(dòng)性．)液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、體積無關(guān)．