Question

14．为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水的内部的压强，得到数据如下表：
请你分析实验过程并回答：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
深度/cm	5	5	5	10	10	10	15	15	15
橡皮膜方向	上	下	侧	上	下	侧	上	下	侧
压强计液面高度差/cm	4.3	4.3	4.3	9.2		9.2	13.8	13.8	13.8

（1）实验中我们是通过观察压强计液面高度差来判断液体压强的大小．
（2）为了验证猜想1，应选序号为1、4、7的实验数据；由实验可以判断猜想2是错误的．（选填“正确的”或“错误的”），并请根据你的判断在表格的空白处填上合适的数据9.2cm．
（3）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，小强又选择了酒精继续实验，他把压强计的金属盒浸入酒精中，改变其所处的深度，发现压强计液面的高度差也出现有“4.3cm、9.2cm、13.8cm”，于是他得出：液体内部的压强，与液体的密度无关，你认为他的探究方案是不合理，（填“合理”或“不合理”）你的理由是：应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm，记下此时压强计液面的高度差．

Answer 1

分析 （1）压强计测量液体的压强时，就是靠U形管的液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大就表示液体压强大；
（2）（3）猜想液体压强可能跟压强的深度、方向、密度有关，探究液体压强跟深度的关系保持方向和密度不变；探究液体压强跟方向的关系保持深度和密度不变；探究液体压强跟密度的关系保持深度和方向不变．

解答 解：（1）液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的，压强越大，压强计液面高度差越大；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．
（2）猜想1探究液体压强与液体的深度的关系，保持方向和密度不变，选择实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），实验数据表明方向和密度相同时，液体越深，液体压强越大；
猜想2液体的压强跟方向的关系，保持深度和密度相同，选择实验1、2、3或4、5、6或7、8、9，实验数据表明，液体压强跟方向无关，所以猜想2是错误的；
根据在同一深度，液体向各个方向的压强相等可知，在表格的空白处填上合适的数据应该是9.2cm．
（3）为了验证猜想3是否正确，保持深度相同，应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm，记下此时压强计液面的高度差，改变液体的密度，比较U型管的高度差．所以，在没有控制深度时，记录高度差是不合理的．
故答案为：（1）U压强计中液面的高度差；（2）1、4、7；错误的；9.2cm；（3）不合理；应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm，记下此时压强计液面的高度差；

点评 本题利用控制变量法探究了液体压强跟液体的深度、密度、液体内部的方向的关系．