Question

某小组同学在学习了液体内部压强的有关知识后，根据观察到“在两端开口、一端扎有橡皮薄膜的玻璃管中，倒入一定深度的某种液体，再将扎有橡皮薄膜的那端浸入盛有液体的烧杯中，橡皮薄膜有时向上凹进，有时向下凸出，有时保持平整”的现象，猜想玻璃管内外液体的密度和深度可能会对橡皮薄膜上凹和下凸有影响。于是他们用若干相同玻璃管和足够多的不同种液体进行实验，实验示意如图16所示。他们将实验数据及观察到的实验现象记录在下表中。

 
（1）分析比较实验序号l或2或3的数据及现象，可得出的初步结论是：当           
                   （14）               时，橡皮薄膜向上凹进。
（2）分析比较实验序号         （15）    的数据及现象，可得出的初步结论是：当管、内外液体的深度相同，管内液体的密度大于管外液体密度时，橡皮薄膜向下凸出。
（3）进一步综合分析比较实验序号1与2与3和4与5与6的数据、现象及相关条件，可得出的初步结论是：             （16）                  ，橡皮薄膜向上凹进或向下凸出的程度越小。
（4）请你根据上述（3）得出的初步结论作进一步合理推理，可得出的初步结论是：当       
           （17）           时，橡皮薄膜保持平整。若此推理是正确的，则实验序号7、8、9管内液体的深度h₂应均为  （18）  ×l0^-2米。

Answer 1

（1）当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度。
（2）4或5或6
（3）当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小，
（4）当管内外液体密度与深度的乘积相同（或当管内外液体的密度与深度的乘积的差值为零）
（5）10

解答：解：（1）实验1、2、3中，只有深度不同，其他条件相同，压强不同，可得初步结论：当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度
（2）实验4、5、6中，液体密度不同，其他条件相同，可得出：当管、内外液体的深度相同，管内液体的密度大于管外液体密度时，橡皮薄膜向下凸出
（3）综合分析比较实验序号1与2与3和4与5与6的数据、现象及相关条件，可得出的初步结论是：当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小，压强越小，即橡皮薄膜向上凹进或向下凸出的程度越小
（4）根据（3）可得当管内外液体密度与深度的乘积相同时，橡皮薄膜保持平整，7、8、9管内液体的深度h₂，，计算可知，h₂均为10cm
故答案为：（1）当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度。
（2）4或5或6（3）当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小，
（4）当管内外液体密度与深度的乘积相同（或当管内外液体的密度与深度的乘积的差值为零）；10
点评：无论是观察实验现象，还是分析实验数据，控制变量法的运用在这里是最关键的，只有搞清变量与不变量，才能得出有说服力的结论．