Question

4．在探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：
（一）某小組同學(xué)用一個(gè)兩端開口的玻璃管、下面扎有橡皮膜的器材做實(shí)驗(yàn)，如圖1所示．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(qiáng)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(qiáng)可能與液體的深度有關(guān)．
（2）為了驗(yàn)證猜想，他們按圖2所示器材來驗(yàn)證（B、C器材底部都可以與A連接組合使用），實(shí)驗(yàn)時(shí)他們?cè)趦扇萜髦械谷胪�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(shí)，他們是在驗(yàn)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(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)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(qiáng)的特點(diǎn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

序號(hào)	液體	深度/cm	橡皮膜方向	壓強(qiáng)計(jì)左右液面高度差/cm
�、�	水	5	朝上	4.9
�、�	水	5	朝下	4.9
③	水	5	朝側(cè)面	4.9
�、�	水	10	朝側(cè)面	9.7
�、�	水	15	朝側(cè)面	14.6
�、�	酒精	15	朝側(cè)面	11.8
⑦	鹽水	15	朝側(cè)面	15.9

（1）實(shí)驗(yàn)剛開始時(shí)，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(qiáng)計(jì)漏氣，然后重新調(diào)整好器材繼續(xù)試驗(yàn)．
（2）分析序號(hào)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(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（3）分析序號(hào)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(qiáng)隨深度的增加而增大．
（4）分析序號(hào)為⑤⑥⑦的三組數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：不同液體的壓強(qiáng)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(qiáng)的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，將壓強(qiáng)計(jì)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(qiáng)與液體的深度和密度兩個(gè)因素有關(guān)，研究時(shí)要采用控制變量法的思想；
（2）本實(shí)驗(yàn)中液體的壓強(qiáng)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(qiáng)越大；
（二）（1）壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí)，就是通過橡皮膜來感知壓強(qiáng)的，通過橡膠管中氣體壓強(qiáng)的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強(qiáng)計(jì)漏氣，U形管中的液面變化很小，甚至不會(huì)變化
（2）（3）（4）影響液體壓強(qiáng)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(gè)因素時(shí)，就要控制另一個(gè)因素一定；
（5）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh進(jìn)行分析解答．

解答 解：（一）（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(qiáng)可能與液體的深度有關(guān)；
（2）圖2中兩個(gè)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(qiáng)相同，小明的猜想是錯(cuò)誤的．
（二）（1）若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，就會(huì)有漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致U形管兩邊液柱的高度差變化��；
（2）序號(hào)1、2、3次實(shí)驗(yàn)中，將壓強(qiáng)計(jì)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(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，可得到的結(jié)論是：同種液體，同深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；
（3）若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)將壓強(qiáng)計(jì)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(qiáng)計(jì)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(qiáng)隨深度的增加而增大；
（4）實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦中將探頭放進(jìn)不同密度液體中同一深度處，發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時(shí)壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差大，壓強(qiáng)大，可得出的結(jié)論是：在同一深度處，不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān)．
（5）在圖3乙中，壓強(qiáng)計(jì)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(qiáng)更大，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知，ρ_a＜ρ_b．
故答案為：（一）（1）深度；不同；小民；錯(cuò)誤；
（二）（1）壓強(qiáng)計(jì)漏氣； （2）同種液體，同深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；
（3）3、4、5；同種液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；（4）密度；（5）＜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的探究，液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)，這一點(diǎn)是學(xué)生容易出錯(cuò)的地方，要特別注意．