实验桌上有如下器材：底面积已知的平底小试管一个、一小堆细沙子、小汤匙一个、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的高度大于小试管的高度）、足量的水、天平（带砝码）一个．要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：当液体的密度保持不变时，液体的压强与液体的深度成正比．要求：写出实验步骤．

答

根据上述的分析，可设计实验步骤如下：
（1）在小试管中装入适量的沙子，用天平测出试管和沙子的总质量m₁；
（2）将小试管放入装有水的大水槽中，使其直立漂浮在水面上，测出浸入水中的深度h₁；
（3）再增加试管中的沙子，测出试管和沙子的总质量m₂；
（4）重复步骤（2），测出浸入水中的深度h₂；
（5）重复实验步骤3、4，再测出4组数据m₃、h₃；m₄、h₄；m₅、h₅；m₆、h₆；
（6）由于小试管受到的浮力即为水对小试管向上的压力，又知小试管漂浮时重力等于浮力，所以用p=

F

S

=

mg

S

可以依次算出压强p₁、p₂、p₃、p₄、p₅、p₆．
由所测的数据压强与液体深度的关系，可以得到结论：当液体的密度保持不变时，液体的压强与液体的深度成正比．
答案解析：根据实验的目的可以确定此实验大体思路：测量出液体内部不同深度处的压强，然后比较液体压强大小与所处深度的大小关系．但此题的难点是没有压强计，如何测量液体内部不同深度的压强是难点．
可以利用公式P=

F

S

求出平底试管漂浮在液体中时受到水对它向上的压强，通过这种方法测量出液体内部不同深度的压强．
压力F等于平底试管漂浮时受到的浮力．浮力可通过试管的漂浮状态的重力与浮力的关系，利用重力求得．
考试点：液体的压强的特点；重力的计算；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用．
知识点：本题的方法涉及的知识点较多，题目的难度较大．合理运用压强与浮力的相关原理是解答的关键．