Question

4．小明做“用壓強計探究液體的壓強”實驗時得到的幾組數據如表，根據表中的數據，請回答下列問題：

序號	液體	深度/cm	橡皮膜方向	壓強計左右液面高度差/cm
1	水	5	朝上	4.5
2	水	5	朝下	4.5
3	水	5	朝側面	4.5
4	水	10	朝側面	9.1
5	水	15	朝側面	13.6
6	酒精	15	朝側面	10.9

（1）比較序號為1、2、3的三組數據，可得出的結論是同種液體內部同一深度向各個方向的壓強相等；
（2）為探究液體壓強與液體深度的關系，應比較序號為3、4、5的三組數據；
（3）比較序號為5、6的兩組數據，是為了探究液體壓強與液體密度的關系的關系，此時被控制的變量是深度和橡皮膜方向；
（4）壓強計U型管中液體的密度約為1.1×10³ kg/m³（保留一位小數）；
（5）若上圖甲乙兩杯中所盛液體不同，能否由壓強計U型管中左右液面高度差判斷此時杯內液體的密度大小，并說明理由．不能（“能”或“不能”），理由是沒有控制液體的深度相同．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）應用控制變量法分析實驗數據，根據控制變量法即可得出結論；
（4）當壓強計的金屬盒浸入一定深度時所產生的壓強，與U形管中對應高度差所產生的壓強應該是相等的，因此，可選取表格中的一組數值，利用液體壓強的公式列出等式方程，進行求解；
（5）若兩杯中的液體不同，必須控制深度相同才可以．

解答 解：（1）序號為1、2、3的三組數據，是同種液體，同一深度，因此，可得出的結論是：同種液體內部同一深度向各個方向的壓強相等；
（2）為探究液體壓強與深度的關系，應保持液體的密度不變，深度逐步改變，因此，應比較3、4、5的三組數據；
（3）序號為5、6的兩組實驗中，深度相同，密度不同，因此，是為了探究液體壓強與液體密度的關系，被控制的量是深度和橡皮膜的方向；
（4）第1組數據為例，水中的壓強p=ρ_水gh₁，U形管中的壓強p=ρ_液gh₂，根據壓強相等，可得ρ_水gh₁=ρ_液gh₂，代入數據計算得，ρ_液=1.1×10³kg/m³；
（5）根據控制變量法的要求，應控制兩杯中的深度相同，才能進行比較．
故答案為：（1）同種液體內部同一深度向各個方向的壓強相等；
（2）3、4、5；
（3）與液體密度的關系，深度和橡皮膜方向；
（4）1.1×10³；
（5）不能．沒有控制液體的深度相同．

點評 在本實驗中，控制變量法的運用是成功的關鍵．本題的難點在于計算U形管中液體的密度，這里采用了列方程的方法，是值得我們思考的．