Question

4．小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表：

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

根据表中的数据，请回答下列问题：
（1）比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等．
（2）比较序号3、4、5的三组数据，可得出的结论是：同种液体深度越大，压强也越大．
（3）若压强计里装的是水，理论上压强计探头所处的深度和U形管液面高度差相等，但实际情况是压强计左右液面高度差比深度小（装置不漏气），原因是金属盒橡皮膜也会产生压强．
（4）若只从理论上分析，不考虑其他因素的影响，在第4次实验时U形管内采用的是酒精，则压强计左右液面高度差是6.25cm． （ r_酒精=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 由表可知，（1）同种液体、深度相同，不同的是方向，液面差相等即压强相等；
（2）同种液体、方向相同、深度增加，压强计液面差增大即压强增大；
（3）物体在液体中都会受到液体的压强．压强计的U形管中液面的高度差反映了液体内部压强的大小，使用压强计前应先检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压橡皮膜几下，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气不漏气，而将气密性良好的压强计的橡皮膜放在空气中，U形管中的两个液面应相平．
（4）当压强计的金属盒浸入一定深度时所产生的压强，与U形管中对应高度差所产生的压强应该是相等的，因此，可选取表格中的一组数值，利用液体压强的公式列出等式方程，进行求解．

解答 解：由图表可知：
（1）同种液体、深度相同，不同的是方向，液面差相等即压强相等，说明液体压强与方向无关；
（2）同种液体、方向相同、深度增加，压强计液面差增大即压强增大，说明液体压强与深度有关，深度越深压强越大；
（3）压强计左右液面高度差比深度小，同时装置不漏气，说明金属盒橡皮膜在液体中也受到了压强．
（4）第1组数据为例，水中的压强p=ρ_水gh₁，U形管中的压强p=ρ_液gh₂，根据压强相等，可得ρ_水gh₁=ρ_酒精gh₂，
代入数据计算得，1×10³kg/m³×10N/kg×5cm=ρ_酒精×10N/kg×h₂，则h₂=$\frac{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×5cm}{0.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=6.25cm．
故答案：（1）1、2、3；（2）同种液体深度越大，压强也越大；（3）金属盒橡皮膜也会产生压强；（4）6.25．

点评 本题是利用控制变量法探究液体压强跟橡皮膜的方向、深度、液体密度的关系，主要考查了学生对于实验数据处理的能力．