Question

4．在探究“液體內(nèi)部壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中：
（一）某小組同學(xué)用一個兩端開口的玻璃管、下面扎有橡皮膜的器材做實驗，如圖1所示．
（1）實驗時，管中倒入的液體越來越多，橡皮膜下凸的程度越顯著，小民提出猜想：液體內(nèi)部壓強可能與液體的質(zhì)量有關(guān)；小紅根據(jù)液體越來越深，橡皮膜下凸的程度越顯著，于是猜想：液體內(nèi)部壓強可能與液體的深度有關(guān)．
（2）為了驗證猜想，他們按圖2所示器材來驗證（B、C器材底部都可以與A連接組合使用），實驗時他們在兩容器中倒入同種液體、液面位置如圖2所示，兩容器中液體的質(zhì)量不同（選填“相同”或“不同”），這時，他們是在驗證小民（選填“小紅”或“小民”）的猜想．若記錄的橡皮膜下凸的程度相同，說明該猜想是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
（二）另一組同學(xué)利用如圖3甲所示的裝置探究液體內(nèi)部壓強的特點，得到的實驗數(shù)據(jù)如表：

序號	液體	深度/cm	橡皮膜方向	壓強計左右液面高度差/cm
�、�	水	5	朝上	4.9
②	水	5	朝下	4.9
�、�	水	5	朝側(cè)面	4.9
�、�	水	10	朝側(cè)面	9.7
⑤	水	15	朝側(cè)面	14.6
�、�	酒精	15	朝側(cè)面	11.8
�、�	鹽水	15	朝側(cè)面	15.9

（1）實驗剛開始時，有同學(xué)用手指按了按探頭的橡皮膜，發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)液柱幾乎無變化，其原因是壓強計漏氣，然后重新調(diào)整好器材繼續(xù)試驗．
（2）分析序號為①②③的三組數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：同種液體，同深度液體向各個方向的壓強相等．
（3）分析序號為3、4、5的三組數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：同種液體的壓強隨深度的增加而增大．
（4）分析序號為⑤⑥⑦的三組數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：不同液體的壓強還跟液體的密度有關(guān)．
（5）通過以上的探究過程，大家知道了液體壓強的特點，在此基礎(chǔ)上，將壓強計放入液面相平的a、b兩種不同液體的相同深度處，現(xiàn)象如圖3乙所示，則兩種液體的密度大小關(guān)系是ρ_a＜ρ_b（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （一）（1）液體的壓強與液體的深度和密度兩個因素有關(guān)，研究時要采用控制變量法的思想；
（2）本實驗中液體的壓強的大小是通過橡皮膜下凸的程度體現(xiàn)的，橡皮膜凸的程度越顯著，說明液體的壓強越大；
（二）（1）壓強計測量液體壓強時，就是通過橡皮膜來感知壓強的，通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強計漏氣，U形管中的液面變化很小，甚至不會變化
（2）（3）（4）影響液體壓強的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，在探究與其中的一個因素時，就要控制另一個因素一定；
（5）根據(jù)液體壓強公式p=ρgh進行分析解答．

解答 解：（一）（1）實驗時，管中倒入的液體越來越多，液體越來越深，橡皮膜下凸的程度越顯著，說明液體內(nèi)部壓強可能與液體的深度有關(guān)；
（2）圖2中兩個容器的形狀不同，在兩容器中倒入同種液體、液面位置相同，因此兩容器中液體的質(zhì)量是不同的；但是橡皮膜凸起的程度相同，說明產(chǎn)生的壓強相同，小明的猜想是錯誤的．
（二）（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致U形管兩邊液柱的高度差變化小；
（2）序號1、2、3次實驗中，將壓強計的探頭放在水中5cm深處，使橡皮膜朝向不同的方向，是研究在同一深度，液體向各個方向的壓強是否相等，可得到的結(jié)論是：同種液體，同深度液體向各個方向的壓強相等；
（3）若要探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系，應(yīng)將壓強計金屬盒放入水中不同深度，符合要求的是3、4、5三組數(shù)據(jù)，可以觀察到U型管兩邊液體的高度差隨著壓強計金屬盒浸入水的深度的增加而增大，由此得到的結(jié)論是：在同一種液體里，液體的壓強隨深度的增加而增大；
（4）實驗⑤⑥⑦中將探頭放進不同密度液體中同一深度處，發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時壓強計兩邊液面高度差大，壓強大，可得出的結(jié)論是：在同一深度處，不同液體的壓強與密度有關(guān)．
（5）在圖3乙中，壓強計的金屬盒在兩種液體的相同深度，但在b液體中U型管液面高度差更大，說明受到的壓強更大，根據(jù)液體壓強公式p=ρgh可知，ρ_a＜ρ_b．
故答案為：（一）（1）深度；不同；小民；錯誤；
（二）（1）壓強計漏氣； （2）同種液體，同深度液體向各個方向的壓強相等；
（3）3、4、5；同種液體的壓強隨深度的增加而增大；（4）密度；（5）＜．

點評 本題考查了液體壓強特點的探究，液體的壓強與液體的密度和深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)，這一點是學(xué)生容易出錯的地方，要特別注意．