Question

8．实验桌上由两只大烧杯，其中一杯盛有纯净水，另一杯盛有盐水，老师告诉小明盐水的密度大于纯净水的密度，希望她用压强计将它们区别开．如图所示，小明将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中，分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h_甲和h_乙．她发现h_甲小于h_乙，于是认为乙杯子中盛的是盐水．老师指出小敏的实验过程是否正确？答不正确；理由是没有控制液体的深度相同
请将下面正确的实验方法补充完整：
将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中，压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h′_甲和h′_乙表示，使h′_甲与h′_乙相等，比较金属盒所处的深度，则金属盒所处的深度小的的一定是盐水．

Answer 1

分析 （1）每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．此题中的变量是甲、乙两杯密度不同的液体，不变量是两杯液体的同一深度．
（2）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，由于液体密度不同，要使高度差相等，那么探头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：即盐水．

解答 解：（1）利用控制变量法，小明的实验思路应该是将压强计的金属盒（探头）先后浸没在甲、乙两杯液体的同一深度，计下压强计U型管两侧液面的高度差，然后比较试验数据，总结结论．
由图可知：小明将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中的深度不同，所以根据控制变量法，要探究液体的密度与液体压强的关系，应控制液体的深度相同，所以本次实验不能由此数据得出结论．
（2）由压强计的工作原理可知，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，由于液体密度不同，要使压强计的高度差相等，那么探头在液体中深度一定不一样，即比较金属盒所处的深度，金属盒所处的深度小的密度大，是盐水，即金属盒所处的深度小的是盐水．
故答案为：（1）不正确；没有控制液体的深度相同；（2）相等；金属盒所处的深度；金属盒所处的深度小的．

点评 本题用反向思维的方法研究液体内部压强的特点，新颖，但相对而言，有一定的难度．控制变量法是初中物理研究最主要的方法，在大部分实验中都有所体现，恰当地利用控制变量法是得到正确实验结论的前提．