Question

4．在探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验中：
（一）某小组同学用一个两端开口的玻璃管、下面扎有橡皮膜的器材做实验，如图1所示．
（1）实验时，管中倒入的液体越来越多，橡皮膜下凸的程度越显著，小民提出猜想：液体内部压强可能与液体的质量有关；小红根据液体越来越深，橡皮膜下凸的程度越显著，于是猜想：液体内部压强可能与液体的深度有关．
（2）为了验证猜想，他们按图2所示器材来验证（B、C器材底部都可以与A连接组合使用），实验时他们在两容器中倒入同种液体、液面位置如图2所示，两容器中液体的质量不同（选填“相同”或“不同”），这时，他们是在验证小民（选填“小红”或“小民”）的猜想．若记录的橡皮膜下凸的程度相同，说明该猜想是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（二）另一组同学利用如图3甲所示的装置探究液体内部压强的特点，得到的实验数据如表：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计左右液面高度差/cm
①	水	5	朝上	4.9
②	水	5	朝下	4.9
③	水	5	朝侧面	4.9
④	水	10	朝侧面	9.7
⑤	水	15	朝侧面	14.6
⑥	酒精	15	朝侧面	11.8
⑦	盐水	15	朝侧面	15.9

（1）实验刚开始时，有同学用手指按了按探头的橡皮膜，发现U型管内液柱几乎无变化，其原因是压强计漏气，然后重新调整好器材继续试验．
（2）分析序号为①②③的三组数据，可得到的结论是：同种液体，同深度液体向各个方向的压强相等．
（3）分析序号为3、4、5的三组数据，可得到的结论是：同种液体的压强随深度的增加而增大．
（4）分析序号为⑤⑥⑦的三组数据，可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的密度有关．
（5）通过以上的探究过程，大家知道了液体压强的特点，在此基础上，将压强计放入液面相平的a、b两种不同液体的相同深度处，现象如图3乙所示，则两种液体的密度大小关系是ρ_a＜ρ_b（选填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （一）（1）液体的压强与液体的深度和密度两个因素有关，研究时要采用控制变量法的思想；
（2）本实验中液体的压强的大小是通过橡皮膜下凸的程度体现的，橡皮膜凸的程度越显著，说明液体的压强越大；
（二）（1）压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的，若液体压强计漏气，U形管中的液面变化很小，甚至不会变化
（2）（3）（4）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，在探究与其中的一个因素时，就要控制另一个因素一定；
（5）根据液体压强公式p=ρgh进行分析解答．

解答 解：（一）（1）实验时，管中倒入的液体越来越多，液体越来越深，橡皮膜下凸的程度越显著，说明液体内部压强可能与液体的深度有关；
（2）图2中两个容器的形状不同，在两容器中倒入同种液体、液面位置相同，因此两容器中液体的质量是不同的；但是橡皮膜凸起的程度相同，说明产生的压强相同，小明的猜想是错误的．
（二）（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，导致U形管两边液柱的高度差变化小；
（2）序号1、2、3次实验中，将压强计的探头放在水中5cm深处，使橡皮膜朝向不同的方向，是研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，可得到的结论是：同种液体，同深度液体向各个方向的压强相等；
（3）若要探究液体内部压强与深度的关系，应将压强计金属盒放入水中不同深度，符合要求的是3、4、5三组数据，可以观察到U型管两边液体的高度差随着压强计金属盒浸入水的深度的增加而增大，由此得到的结论是：在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大；
（4）实验⑤⑥⑦中将探头放进不同密度液体中同一深度处，发现探头在盐水中时压强计两边液面高度差大，压强大，可得出的结论是：在同一深度处，不同液体的压强与密度有关．
（5）在图3乙中，压强计的金属盒在两种液体的相同深度，但在b液体中U型管液面高度差更大，说明受到的压强更大，根据液体压强公式p=ρgh可知，ρ_a＜ρ_b．
故答案为：（一）（1）深度；不同；小民；错误；
（二）（1）压强计漏气； （2）同种液体，同深度液体向各个方向的压强相等；
（3）3、4、5；同种液体的压强随深度的增加而增大；（4）密度；（5）＜．

点评 本题考查了液体压强特点的探究，液体的压强与液体的密度和深度有关，与容器的形状无关，这一点是学生容易出错的地方，要特别注意．