题目内容

【题目】赵华小组在研究液体内部压强的特点与规律时,遇到如下问题:

(1)本实验研究中,主要用到了什么研究方法?请列举两种:___________________________。

(2)如图,将小压强计的金属盒放在水中,若使压强计U形管两边液面的高度差减小,可行的办法是_____________:

A.将压强计的金属盒向下移动一段距离

B.将压强计金属盒向上移动一段距离

C.将压强计金属盒在原位置转动180°

D.将压强计金属盒放在同深度的食盐水中

(3)该组同学用甲、乙两种液体进行了多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图象,如右图所示,则甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲________ρ乙 (选填“>”“=”或“<”)

(4)他们又提出了新的猜想,于是利用小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯,进行了如下实验探究。

①将小压强计的探头放入A烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L1为6cm,如图甲所示,记录小压强计U形管两侧的液面高度差h1;

②将小压强计的探头放入B烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L2为10cm,如图乙所示,记录小压强计U形管两侧的液面高度差h2;

该组同学发现h1大于h2,于是他们得出结论:“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。

亲爱的同学,你认为这个观点是否正确?________(选填“正确”或“错误”)。

请你利用这些器材,设计一个实验,来分析判断“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离是否有关”?写出实验步骤和根据现象分析所得出的结论_____________。

【答案】 控制变量法、转换法 B > 错误;将小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1和探头到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1。 向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2。

结论的分析过程:

分析数据,若L1≠ L2,h1=h2。则说明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关。

若L1≠ L2,h1≠h2。则说明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关。

【解析】(1)由实验过程可知,小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和控制变量法;

(2)将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故A错误;将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故B正确;液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原处转动180°不会影响压强的大小,故C错误;将探头放在食盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故D错误,故选B;

(3)如图所示:在图象上取一个相同的横坐标深度h0,就会发现甲乙两液体的压强不同,并且p甲>p乙.利用公式:ρ=p/gh可知,在gh都相同的情况下,压强越大,液体的密度就越大.所以甲的密度大于乙的密度;

(4)液体内部压强只跟液体的密度和深度有关,液体内部某点的压强与该点到容器底的距离无关,故观点是错误的;实验步骤为:

①将小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1和探头到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1;

②向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,分析数据,若L1≠L2,h1=h2,则说明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关,若L1≠L2,h1≠h2,则说明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关。

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