Question

学了液体压强知识后，小军用微小压强计来比较不同液体的密度大小，实验桌上有两个烧杯，分别盛有密度不同的甲、乙两种液体，小军将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两种液体中如图24所示，分别记下压强计U形管两侧的液面高度差h_甲和h_乙，小军发现h_甲小于h_乙，于是得出甲液体的密度小于乙液体密度的结论．小刚则认为小军的结论是不准确的．请你用上述实验器材设计一个实验，能够正确的判断出甲、乙液体密度的大小．写出简要的实验步骤和判断方法．

Answer 1

【答案】分析：U形管两边液面的高度差的大小，表示液体内部压强的大小．
①由于液体密度不同，金属盒在相同深度时，U型管两边液面高度差一定不同，即比较其压强，压强大的是密度大的；
②由于液体密度不同，要使U型管两边液面高度差相等，金属盒在液体中深度一定不一样，即比较其深度，深度小的是密度大的．
解答：答：
方法一：
分别将压强计的金属盒浸没到甲、乙两种液体中同一深度，记下压强计U形管两侧的液柱高度差h₁和h₂，比较h₁和h₂的大小．
若h₁＞h₂，则说明甲液体的压强大于乙液体的压强，根据p=ρ_液gh得，ρ_甲＞ρ_乙；否则，ρ_甲＜ρ_乙．
方法二：
分别将压强计的金属盒浸没到甲、乙两种液体中不同深度，使压强计U形管两侧的液柱高度差相等，即甲乙两液体的压强相等．分别记下压强计的金属盒所处的深度为h₁和h₂，比较h₁和h₂的大小．
根据p=ρ_液gh得，压强相等，深度越大，则密度越小．若h₁＞h₂，则ρ_甲＜ρ_乙；否则，ρ_甲＞ρ_乙．
点评：本题考查液体压强公式的应用，关键知道影响液体压强的因素有液体密度和液体深度，要研究液体压强与其中一个量的关系，先保证另一个量不变，自觉应用控制变量法解决问题．