Question

16．某实验小组的同学在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮膜分别向上凸起，实验现象如图1（a）、（b）、（c）所示．

（1）根据实验现象实验小组的同学提出以下猜想．
①根据图1中（b）和（c），小组同学一致认为：液体内部压强可能与液体密度有关．
②根据图1中（a）和（b），小组同学产生了不同的观点：小红认为液体内部某点压强可能与离开液面的距离h有关；小李则认为液体内部某点的压强可能与离开容器底部的距离d有关．
（2）为了验证猜想，小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别竖直插入甲、乙两种不同液体中，并设法改变h和d，通过在玻璃管中加入适量的水，使橡皮膜在液体的不同位置处都能保持平整，如图2所示．然后通过测量玻璃管中所加水的质量，再设法求得橡皮膜所受的液体压强p，并将实验有关数据分别记录在表一、表二中．
①分析比较实验序号1与6（或2与7，或3与8，或4与9，或5与10）的数据及相关条件，得出的初步结论是：当离开液面的距离h相同，离开容器底部的距离d相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．

表一  液体甲（ρ甲=0.8×103千克/米3）				表二  液体乙（ρ乙=1.2×103千克/米3）
实验序号	h/厘米	d/厘米	p/103帕	实验序号	h/厘米	d/厘米	p/103帕
1	5	15	0.4	6	5	15	0.6
2	10	10	0.8	7	10	10	1.2
3	15	5	1.2	8	15	5	1.8
4	20	5	1.6	9	20	5	2.4
5	30	5	2.4	10	30	5	3.6

②小红分析实验序号3与4与5（或8与9与10）的数据及相关条件，得到的初步结论是：同种液体内部，当离开容器底部的距离d相同时，液体内部压强p与离开液面的距离h成正比；小李同学分析实验序号1与2与3（或6与7与8）的数据及相关条件．得到的初步结论是：同种液体内部压强p与离开容器底部的压强d成反比．
对于小红和小李的结论，你认为结论错误的是小李的（选填“小红”或“小李”），理由是小李所选的数据没有控制h相同．
③进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，还可得到的结论是当液体密度与离开液面的距离的乘积相同，液体内部压强相同．

Answer 1

分析 （1）根据题意明确探究的因素是什么，再根据控制变量法的要求，对实验现象进行比较，得出结论；
（2）同样依据控制变量法的要求，结合表格中的数据，分析不同的量对压强大小的影响，并得出结论．

解答 解：
（1）①根据图1（b）和（c）可看出，液体的种类不同，密度不同，玻璃管内薄膜的凹陷程度不同，故说明液体内部压强可能与液体的密度有关；
（2）①分析比较实验序号1与6（或2与7，或3与8，或4与9，或5与10）的数据及相关条件能看出，在h和d一定的情况下，液体的密度越大，其压强越大，故说明液体密度越大，液体内部压强越大．
②由于小李所选的实验没有控制相同的h，所以小李的做法是错误的；
③进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，可以看出其压强相等，但液体的密度、深度均不同，但可总结出液体的密度与深度乘积相同时，液体内部压强相同．
故答案为：（1）①液体密度；
（2）①液体密度越大，液体内部压强越大；
②小李；小李所选的数据没有控制h相同；
③当液体密度与离开液面的距离的乘积相同，液体内部压强相同．

点评 无论是观察实验现象，还是分析实验数据，控制变量法的运用在这里是最关键的，只有搞清变量与不变量，才能得出有说服力的结论．