Question

13．在研究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：
（1）实验中小涵通过观察U 型管中两侧液面高度差大小来判断液体压强的大小．
（2）当她将压强计的探头浸没于水中后，发现 U 形管两端液面如图甲和乙所示，则得出的结论是同种液体内部压强随深度增加而增大．
（3）小东同学对甲、丙进行对比得出“液体密度越大，液体压强就越大”的结论．你认为合理吗？不合理说明理由液体内部压强与深度和液体密度有关．由图中信息知ρ_甲＜ρ_丙，h_甲＜h_丙，无法得知是密度还是深度的变化使得 h_甲＜h_丙．
（4）你认为乙和丙步骤是在探究液体内部压强与什么因素的具体关系？研究液体内部压强与液体密度的关系．并写出你这样认为的理由由图知 h_乙=h_丙，p_乙＜p_丙，而ρ_水＜ρ_盐水，所以，他在研究液体内部压强与液体密度的关系，具体关系是：当深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．．

Answer 1

分析 （1）液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法；
（2）液体内部压强大小与液体的密度和液体的深度，实验中采用控制变量法来分析解答．
（3）（4）液体压强大小跟液体深度和密度有关．探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；探究液体压强跟密度时，控制深度不变，改变密度的大小．

解答 解：（1）液体压强的大小采用压强计U型管左右液面的高度差来反映；
（2）甲、乙两图液体的密度、液体的方向、容器的形状都相同，液体的深度不同，乙的深度深，U型管的高度差大，所以甲乙两图是探究液体压强跟液体深度的关系的，结论是同种液体内部压强随深度增加而增大；
（3）液体内部压强与深度和液体密度有关．由图中信息知ρ_甲＜ρ_丙，h_甲＜h_丙，无法得知是密度还是深度的变化使得 h_甲＜h_丙；故不合理；
（4）由图知乙和丙深度相同、液体方向相同，液体的密度不同，故他在研究液体内部压强与液体密度的关系，具体关系是：当深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．
故答案为：（1）U 型管中两侧液面高度差大小；（2）同种液体内部压强随深度增加而增大；
（3）不合理；液体内部压强与深度和液体密度有关．由图中信息知ρ_甲＜ρ_丙，h_甲＜h_丙，无法得知是密度还是深度的变化使得 h_甲＜h_丙；
（4）研究液体内部压强与液体密度的关系；由图知 h_乙=h_丙，p_乙＜p_丙，而ρ_水＜ρ_盐水，所以，他在研究液体内部压强与液体密度的关系，具体关系是：当深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．

点评 本题采用控制变量法探究液体压强跟液体的深度、密度、方向、容器的关系．控制变量法在物理学中经常应用．