Question

20．为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
深度（cm）	5	5	5	10	10	10	15	15	15
橡皮膜方向	上	下	侧	上	下	侧	上	下	侧
压强计液面高度差/cm	4.3	4.3	4.3	9.2		9.2	13.8	13.8	13.8

请你分析实验数据并回答：
（1）实验中我们是通过观察压强计液面高度差来判断液体压强的大小；在实验中，小强把探头直接放到水杯底部，这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开，他观察玻璃管中的液体液面相平；（填“相平”、“不相平”）
（2）保持探头在水杯底部，他把橡皮管与玻璃管互相连接好，再缓慢提高探头（未离开液面），在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差变小；（填“变大”、“不变”、“变小”）
（3）为了验证猜想1，应选序号为1、4、7的三组实验数据；由实验可以判断猜想2是不正确（选填“正确”或“不正确”），并请根据你的判断在表格的空白处填上合适的数据9.2．
（4）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，小强又选择了酒精继续做实验，他把压强计的金属盒浸入酒精中，改变其所处的深度，发现压强计液面的高度差也出现有“4.3cm、9.2cm、13.8cm”，于是他得出：液体内部的压强，与液体的密度无关．你认为他的探究方案是不合理，（填“合理”或“不合理”）你的理由是：没有控制深度不变．
（5）小莉没有用酒精实验，而是将橡皮膜的位置固定后，在水中加了两勺食盐（大约10克），待食盐溶解后，她发现压强计的高度差还是没有什么变化，你认为出现这种物理现象的原因可能是：加的盐太少，盐水的密度和水的密度近似相等．

Answer 1

分析 （1）压强计测量液体的压强时，就是靠U形管的液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大就表示液体压强大．
（2）（3）（4）猜想液体压强可能跟压强的深度、方向、密度有关，探究液体压强跟深度的关系保持方向和密度不变；探究液体压强跟方向的关系保持深度和密度不变；探究液体压强跟密度的关系保持深度和方向不变．
（5）从盐水密度和水的密度大小方面，结合液体压强公式分析解答．

解答 解：（1）液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的，压强越大，U形管液面高度差越大；
压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的；
（2）液体压强跟压强的深度和密度有关，缓慢提高探头的过程中，密度不变，深度变小，因而压强变小，液体液面差变小；
（3）猜想1探究液体压强与液体的深度的关系，保持方向和密度不变，选择实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），实验数据表明方向和密度相同时，液体越深，液体压强越大；
猜想2液体的压强跟方向的关系，保持深度和密度相同，选择实验1、2、3或4、5、6或7、8、9，实验数据表明，液体压强跟方向无关，所以猜想2是错误的；
根据在同一深度，液体向各个方向的压强相等可知，在表格的空白处填上合适的数据应该是9.2cm；
（4）为了验证猜想3是否正确，保持深度相同，应控制金属盒在酒精中所处的深度分别为5cm、10cm、15cm，记下此时压强计液面的高度差，所以在没有控制深度时，记录高度差是不合理的．
（5）压强计的高度差没有什么变化的原因是加的盐太少，盐水的密度和水的密度近似相等，因而高度差几乎没有改变．
故答案为：（1）压强计液面高度差；相平；（2）变小；（3）1、4、7；不正确；9.2；（4）不合理；没有控制深度不变；（5）加的盐太少，盐水的密度和水的密度近似相等；

点评 本题利用控制变量法探究了液体压强跟液体的深度、密度、液体内部的方向的关系．