Question

4．小明做“用压强计探究液体的压强”实验时得到的几组数据如表，根据表中的数据，请回答下列问题：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计左右液面高度差/cm
1	水	5	朝上	4.5
2	水	5	朝下	4.5
3	水	5	朝侧面	4.5
4	水	10	朝侧面	9.1
5	水	15	朝侧面	13.6
6	酒精	15	朝侧面	10.9

（1）比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是同种液体内部同一深度向各个方向的压强相等；
（2）为探究液体压强与液体深度的关系，应比较序号为3、4、5的三组数据；
（3）比较序号为5、6的两组数据，是为了探究液体压强与液体密度的关系的关系，此时被控制的变量是深度和橡皮膜方向；
（4）压强计U型管中液体的密度约为1.1×10³ kg/m³（保留一位小数）；
（5）若上图甲乙两杯中所盛液体不同，能否由压强计U型管中左右液面高度差判断此时杯内液体的密度大小，并说明理由．不能（“能”或“不能”），理由是没有控制液体的深度相同．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）应用控制变量法分析实验数据，根据控制变量法即可得出结论；
（4）当压强计的金属盒浸入一定深度时所产生的压强，与U形管中对应高度差所产生的压强应该是相等的，因此，可选取表格中的一组数值，利用液体压强的公式列出等式方程，进行求解；
（5）若两杯中的液体不同，必须控制深度相同才可以．

解答 解：（1）序号为1、2、3的三组数据，是同种液体，同一深度，因此，可得出的结论是：同种液体内部同一深度向各个方向的压强相等；
（2）为探究液体压强与深度的关系，应保持液体的密度不变，深度逐步改变，因此，应比较3、4、5的三组数据；
（3）序号为5、6的两组实验中，深度相同，密度不同，因此，是为了探究液体压强与液体密度的关系，被控制的量是深度和橡皮膜的方向；
（4）第1组数据为例，水中的压强p=ρ_水gh₁，U形管中的压强p=ρ_液gh₂，根据压强相等，可得ρ_水gh₁=ρ_液gh₂，代入数据计算得，ρ_液=1.1×10³kg/m³；
（5）根据控制变量法的要求，应控制两杯中的深度相同，才能进行比较．
故答案为：（1）同种液体内部同一深度向各个方向的压强相等；
（2）3、4、5；
（3）与液体密度的关系，深度和橡皮膜方向；
（4）1.1×10³；
（5）不能．没有控制液体的深度相同．

点评 在本实验中，控制变量法的运用是成功的关键．本题的难点在于计算U形管中液体的密度，这里采用了列方程的方法，是值得我们思考的．