Question

15．水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和两个大小不同的烧杯及足量的水．小华学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后又提出了新的猜想：“液体对容器底部的压强与液体的质量有关”，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验．
①小烧杯中倒入100g的水，将微小压强计的探头放入容器底部，如图甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h₁；
②小烧杯中再倒入200g的水，将微小压强计的探头放入容器底部，如图乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h₂；
小华发现h₁小于h₂，于是小华得出结论“液体对容器底部的压强与液体的质量有关”．请利用上述器材证明小华的结论是错误的．写出实验过程及实验现象．

Answer 1

分析 液体压强与液体密度和深度有关，要探究液体内部压强与液体的质量的关系，应控制液体种类和液体的深度相同，改变液体的质量．
深度是指自由液面到所在位置的竖直距离，与该点到容器底的距离无关．由此分析解答．

解答 解：
要探究液体内部压强与液体的质量的关系，应控制液体种类和液体的深度相同，改变液体的质量．但从小华的实验中发现，他没有控制探头在水中的深度；所以设计实验步骤如下：
（1）将小烧杯中倒入m₁的水，用刻度尺测量水面距容器底的距离为H，将微小压强计的探头放入容器底部，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h₁；
（2）将大烧杯中倒入m₂的水，用刻度尺测量水面距容器底的距离仍为H，将微小压强计的探头放入容器底部，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h₂；
实验现象：两次实验，两烧杯中水的质量m₁≠m₂，测得微小压强计U形管两侧的液面高度差h₁=h₂，由此证明“液体对容器底部的压强与液体的质量无关”．所以小华的结论是错误的．
故答案为：见解析．

点评 这是一道探究实验题，此题的难点是液体压强计的有关知识，我们要了解压强计的原理，知道液体压强计的操作要求等．