Question

某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究浸在液體中的物體其表面受到液體的壓力大小與什么因素有關(guān)，他們把高為0.2米的實(shí)心圓柱體浸入某種液體，并用力F₁改變下表面到液面的距離h，如圖所示．他們利用儀器測(cè)得力F₁和圓柱體下（或上）表面受到液體的壓強(qiáng)，并利用公式求得下（或上）表面受到液體的壓力，記錄數(shù)據(jù)如表所示．（各狀態(tài)中物體均處于靜止）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6
液體到下表面距離h（米）	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24	0.26
上表面受到的壓力F1（牛）	4.0	6.0	8.0	8.0	8.0	8.0
上表面受到的液體壓力F2（牛）	0	0	0	2.0	4.0	6.0
下表面受到的液體壓力F3（牛）	16.0	18.0	20.0	22.0	24.0	26.0

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3等數(shù)據(jù)中的距離h和下表面受到液體壓力F₃的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是

 

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（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6等數(shù)據(jù)中的距離h及下表面和上表面受到液體壓力F₃和F₂差值，可得出的初步結(jié)論是

 

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（3）分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5、6等數(shù)據(jù)中的距離h及下表面和上表面受到液體壓力F₃和F₂的大小變化之間的關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是

 

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（4）為了使（2）的結(jié)論更合理完整，你認(rèn)為該小組還應(yīng)繼續(xù)要做的實(shí)驗(yàn)是

 

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（5）通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)及表中的數(shù)據(jù)，你可高興地發(fā)現(xiàn)還能驗(yàn)證浮力知識(shí)中許多結(jié)論，如

 

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Answer 1

分析：應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3等數(shù)據(jù)中的距離h和下表面受到液體壓力F₃的關(guān)系及相關(guān)條件，可知：在同種液體中，圓柱體下表面受到液體的壓力與深度成正比．
（2）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6等數(shù)據(jù)中的距離h及下表面和上表面受到液體壓力F₃和F₂差值，可知：圓柱體浸沒在同種液體中，下、上表面受到液體的壓力差是一個(gè)定值．
（3）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5、6等數(shù)據(jù)中的距離h及下表面和上表面受到液體壓力F₃和F₂的大小變化之間的關(guān)系，可知：圓柱體浸沒在同種液體中，下、上表面受到液體的壓力F₃和F₂的大小變化值是不變的（定值）．
（4）為了使（2）的結(jié)論更合理完整，該小組應(yīng)圓柱體浸沒在不同液體中，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性．
（5）分析實(shí)驗(yàn)及表中的數(shù)據(jù)，可知：圓柱體浸沒在液體中所受浮力與深度無關(guān)．
故答案為：（1）在同種液體中，圓柱體下表面受到液體的壓力與深度成正比．
（2）圓柱體浸沒在同種液體中，下、上表面受到液體的壓力差是一個(gè)定值．
（3）圓柱體浸沒在同種液體中，下、上表面受到液體的壓力F₃和F₂的大小變化值是不變的（定值）．
（4）圓柱體浸沒在不同液體中．
（5）圓柱體浸沒在液體中所受浮力與深度無關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，一定要明確實(shí)驗(yàn)探究的目的，從目的出發(fā)有針對(duì)性地分析數(shù)據(jù)，尋找結(jié)論．本實(shí)驗(yàn)中要關(guān)注的是圓柱體表面受到的壓力與什么因素有關(guān)．本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析，看如何得出有價(jià)值的規(guī)律．有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是我們應(yīng)該知道的，就是圓柱體上、下表面受到的壓力差就是物體所受的浮力，因此，它與浸沒深度無關(guān)，與液體的密度有關(guān)，這樣我們就不難理解最后的兩條結(jié)論了．