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物理必考实验室有调节好的托盘天平一架.已知底面积为S的平底试管一个.

2024-01-17 14:40:03信息公告509

实验室有调节好的托盘天平一架(带砝码),已知底面积为S的平底试管一个,足量的沙子,小勺一把,刻度尺一把、装有适量水的烧杯、抹布等器材.请设计实验证明:“水内部压强与水的深度成正比”.WlS物理好资源网(原物理ok网)

要求:WlS物理好资源网(原物理ok网)

(1)请补充完整小阳所写出的主要实验步骤;WlS物理好资源网(原物理ok网)

①先用刻度尺测量出平底试管的高度h,将测量数据记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

②向平底试管内装入适量的沙子,用调节好的天平称出其总质量m1,将其放入装有适量水的烧杯中,使试管________,用刻度尺测量出平底露出水面的________,并将测量数据记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

③从水中取出平底试管,用抹布擦干后,改变________,仿照步骤2再做5次实验,将测量数据m1-----m6和h1----h6分别记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

④根据公式________,分别计算6次试管底部的压强P1-----P6,用h-h分别计算出6次试管浸入水中的深度,将计算的数据记录在表格中.WlS物理好资源网(原物理ok网)

(2)画出实验数据表格:

试题答案

解:(1)实验步骤:WlS物理好资源网(原物理ok网)

①先用刻度尺测量出平底试管的高度h,将测量数据记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

②用小勺向试管中装入适量沙子,用已调平的天平测量试管和沙子的总质量m1,记录在表格中;将试管放入水槽的水中,使其直立漂浮,用刻度尺测量试管露出水中高度h1,记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

③从水槽中取出试管,用面巾纸擦干其外壁,用小勺向试管中添加适量沙子,用天平测量试管和沙子总质量m2,记录在表格中;仿照步骤2,测量小试管露出水面高度h2,记录在表格中;重复步骤3、4,再测4组数据m3、h3;…m6、h6记录在表格中;WlS物理好资源网(原物理ok网)

④将小试管底面积S的数值记录在表格中.利用公式P==,计算六次试管对水的压强p1、p2…p6,记录在表格中.WlS物理好资源网(原物理ok网)

(2)据上面的实验过程,记录数据表格设计如下:WlS物理好资源网(原物理ok网)

平底试管高度h/cm
平底试管底面积S/m2
平底试管与沙子的总质量mn/g
平底试管露出水面的高度hn/cm
平底试管浸入水中的深度(h-hn)/cm
平底试管受到的压强Pn/Pa
故答案为:(1)②竖直漂浮; 高度; ③试管中沙子的质量; ④P=;(2)实验数据记录表格,见上面的分析.WlS物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据已有器材,可借助小试管装细沙漂浮在水面上,改变沙的质量,从而改变浸入深度,并可根据据压强的一般式P=求出试管底面对水的压强,同时比较平底管浸入的深度分析判断即可;WlS物理好资源网(原物理ok网)

点评:在此实验的设计中,是利用公式P=为实验原理来测量压强大小的,对小试管和细沙的巧妙运用是本实验的创新之处,值得我们学习和借鉴.WlS物理好资源网(原物理ok网)