Question

某小組同學(xué)在探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，先取了一空塑料瓶分別在瓶底、瓶側(cè)壁的不同高度處扎有三個(gè)小孔，把它放在水槽中如圖甲所示，然后又設(shè)法在塑料瓶?jī)?nèi)裝有濃鹽水（ρ_鹽水＞ρ_水），再度把它放在水槽中，如圖乙所示．請(qǐng)仔細(xì)觀察經(jīng)各小孔射出的液體的路徑，然后歸納得出初步結(jié)論：
（1）由圖甲可知液體壓強(qiáng)與

深度

有關(guān)；
（2）由圖乙可知：液體壓強(qiáng)還與

液體密度

有關(guān)．
做完以上實(shí)驗(yàn)該小組同學(xué)繼續(xù)利用塑料瓶、泡沫塑料、石塊、細(xì)線等器材研究浮力的相關(guān)知識(shí)．他們做了如下實(shí)驗(yàn)：在細(xì)線兩端分別拴著泡沫塑料與石塊，將它們放入瓶?jī)?nèi)并將瓶子放在水平桌面上，如圖a所示，接著在瓶?jī)?nèi)分別倒入水和酒精，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖b、c所示：然后又分別將瓶子放在傾斜的桌面上，觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖d、e所示．請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出初步結(jié)論．
（3）分析圖a與b（或a與c或a與d或a與e）兩圖可得：

浸在液體中的物體受到向上的浮力，物體在液體中受浮力作用

（4）分析比較圖b和c和d和e，可得：

浮力的方向總是豎直向上的

．

Answer 1

分析：（1）通過觀察是否有水經(jīng)小孔射入和兩側(cè)射入的遠(yuǎn)近程度與深度的變化得出結(jié)論；
（2）通過觀察經(jīng)小孔流動(dòng)的方向和液體流動(dòng)的路徑比較得出同深度處不同液體的壓強(qiáng)的關(guān)系；
（3）浮力是浸在液體中的物體受到的向上托起的力，通過圖中的實(shí)驗(yàn)我們無法定量地測(cè)量其大小，但卻可以直觀地看到它的存在；
（4）無論是水還是酒精，無論容器是豎直還是傾斜，我們都可以看出浮力的方向始終是豎直向上不變的．

解答：解：
（1）圖（a）中均有水經(jīng)小孔射入瓶?jī)?nèi)，說明各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，兩側(cè)深度不同的射入遠(yuǎn)近不同，說明壓強(qiáng)隨深度增大而增大；
（2）圖（b）同一個(gè)小孔處，瓶?jī)?nèi)外的液體深度相同，但瓶?jī)?nèi)鹽水經(jīng)小孔射出，流入水中，說明相同深度，液體密度越大液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大．
（3）圖（a）與其它各圖最大的區(qū)別在于，圖（a）中沒有液體，泡沫塑料靜止在瓶底，而圖（b）、（c）、（d）、（e）中倒入了液體，泡沫塑料上浮，靜止在水面，因此，可得出初步結(jié)論：浸在液體中的物體受到液體對(duì)它向上的浮力；
（4）圖（b）和（c）[或（d）和（e）]中，液體是相同的，只是一個(gè)豎直放置，一個(gè)傾斜放置，但我們看到拉著泡沫塑料的細(xì)線始終與水平面垂直，因此，可得出初步結(jié)論：浮力的方向總是豎直向上的．
故答案為：
（1）深度；
（2）液體密度；
（3）浸在液體中的物體受到向上的浮力，物體在液體中受浮力作用；
（4）浮力的方向總是豎直向上的．

點(diǎn)評(píng)：此題中的實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯，但在描述時(shí)，一定要注意到各條件的變化，并將現(xiàn)象與物理原理聯(lián)系起來，如深度、方向、水柱路徑的遠(yuǎn)近、壓強(qiáng)的大小的關(guān)系一定要搞清．
“浸在液體中的物體受到液體對(duì)它向上的浮力”以及“浮力的方向總是豎直向上的”是有關(guān)浮力的最簡(jiǎn)單的結(jié)論，而這一結(jié)論就是浮力的定義，這也給我們一個(gè)啟示，絕大多數(shù)的物理概念都是要通過實(shí)驗(yàn)獲得的．本題中的實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，卻有力地證明了這一基本概念的正確性．