3.在“探究液體內(nèi)部的壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中,甲、乙、丙三組同學(xué)分別以槽中液體為研究對象進行實驗。他們在兩端開口、粗細均勻的玻璃管的下端貼一個比管口稍大的塑料薄片,并將玻璃管豎直插入液體槽中,然后順著管壁從上端開口處向管內(nèi)緩緩注水,如圖所示,直至觀察到薄片恰好脫離管口下落。記錄玻璃管的管口面積S,槽中液體密度ρ和玻璃管插入液體的深度h,測出注入管中水的質(zhì)量m,運用公式p=
=
=
計算出管內(nèi)水產(chǎn)生的壓強p。改變深度h,重復(fù)實驗。甲組同學(xué)還選用了粗細不同的玻璃管進行實驗。數(shù)據(jù)如表中:(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不計)
小組 |
槽中液體密度ρ(×103千克/米3) |
實驗序號 |
深度h(米) |
管口面積S(×10-4米2) |
質(zhì)量m(×10-3千克) |
管內(nèi)水產(chǎn)生的壓強p(鉑) |
甲 |
0.8 |
1 |
0.05 |
5 |
20 |
392 |
2 |
0.1 |
5 |
40 |
784 |
3 |
0.2 |
5 |
80 |
1568 |
4 |
0.2 |
10 |
160 |
1568 |
乙 |
1.0 |
5 |
0.05 |
5 |
25 |
490 |
6 |
0.1 |
5 |
50 |
980 |
7 |
0.2 |
5 |
100 |
1960 |
丙 |
1.2 |
8 |
0.05 |
5 |
30 |
582 |
9 |
0.1 |
5 |
60 |
1176 |
10 |
0.2 |
5 |
120 |
2352 |
(1)在此實驗中,經(jīng)分析得出,當(dāng)薄片恰好脫離管口時,薄片處管外液體的壓強
管內(nèi)水產(chǎn)生的壓強(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)各組同學(xué)分析了本組的實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)條件,其中:甲組同學(xué)由實驗序號3與4初步判斷:本實驗研究結(jié)論的獲得與玻璃管的粗細
(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。乙組同學(xué)分析實驗序號
的數(shù)據(jù),得出初步結(jié)論:同種液體內(nèi)部的壓強與深度成正比。
(3)三組同學(xué)互動交流,分析實驗序號1與5與8的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)液體內(nèi)部壓強(p
1、p
2、p
3)與液體密度(ρ
甲、ρ
乙、ρ
丙)滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式:
,可以得出的初步結(jié)論:相同深度,液體內(nèi)部壓強與液體密度
。
(4)進一步綜合分析表中數(shù)據(jù),經(jīng)運算歸納得出:液體內(nèi)部壓強與
的比值是一個定值。