小桂同學(xué)在學(xué)習(xí)完《液體壓強(qiáng)》這一節(jié)課后,發(fā)現(xiàn)老師通過(guò)實(shí)驗(yàn)定性探究了影響液體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素“深度和密度”。他想探究圓柱體底面處液體壓強(qiáng)與深度的定量關(guān)系。為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):彈簧測(cè)力計(jì)上端固定,下端掛一重為G,底面積S=5cm2的圓柱體(帶有縱向刻度,零刻度在底端)盛有適量液體的透明玻璃杯置于升降臺(tái)上,調(diào)節(jié)升降臺(tái)的高度,從改變圓柱體底面在液體中的深度(設(shè)圓柱體的底部受到的壓強(qiáng)為p,圓柱體底面處深度為h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
圓柱體底面所處深度/cm |
0 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N |
4 |
3.9 |
3.8 |
3.7 |
3.6 |
3.5 |
圓柱體底面處壓強(qiáng)/Pa |
0 |
200 |
400 |
|
800 |
1000 |
(1)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,該圓柱體重力G=
4
4
N,當(dāng)圓柱體底面所處深度是3.00cm時(shí),圓柱體受到的浮力是
0.3
0.3
N;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及浮力產(chǎn)生的原因,可以推理圓柱體底面處液體壓強(qiáng)p與彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的關(guān)系表達(dá)式為
,(用p,G,F(xiàn),S表示)。利用此表達(dá)式可以得出圓柱體底面所處深度為3.00cm時(shí),圓柱體底面處的壓強(qiáng)為
600
600
Pa;
(3)由表中數(shù)據(jù)可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
圓柱體底面處壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
圓柱體底面處壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
。