Question

3．學了液體壓強知識后，同學們爭先恐后地動手做實驗探究液體壓強的特點．
（一）小嚴選擇如圖甲所示的探究器材，容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A，B兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉．橡皮膜兩側壓強不相等時，會向壓強小的一側凸起．

（1）探究“液體壓強與液體密度的關系”時，左右兩邊液體應滿足要求：深度相同，密度不同的液體．
（2）探究“液體壓強與液體深度的關系”時，小蕓同學在A，B兩側倒入深度不同的水后，實驗現象如乙圖所示．由該實驗現象得出結論：在液體密度相同時，液體深度越深，液體壓強越大．
（3）實驗中在A、B兩側分別倒入水和鹽水，當橡皮膜相平時，兩側深度為12cm、10cm，則鹽水的密度為1.2g/cm³．
（二）如圖丙所示，有兩只相同的燒杯，分別盛有體積相同的水和酒精，但沒有標簽，小李采用聞氣味的方法判斷出無氣味的是水，小唐則采用壓強計進行探究：
（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度差變化較小（選填“大”或“小”）．小唐把調節好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平．
（2）小唐把金屬盒分別浸入到兩種液體中，發現丙圖（1）中U形管兩邊的液柱高度差較小，認為圖丙（1）燒杯中盛的是酒精．你認為他的結論是不可靠的（選填“可靠的”或“不可靠的”），理由：因為沒有控制金屬盒在液體中的深度相同．
（3）小唐還發現在同種液體中，金屬盒距液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明在相同條件下，液體內部向各個方向的壓強相等．

Answer 1

分析 （一）（1）要探究液體壓強與液體密度的關系，則要保證液體深度相同，深度相同，液體密度越大壓強越大；
（2）探究液體壓強與液體深度的關系，則需使液體的密度相同；密度相同，液體深度越大壓強越大；
（3）根據橡皮膜橡皮膜相平，可知壓強相等，利用ρ_鹽水gh_鹽水=ρ_水gh_水，即可求得鹽水的密度；
（二）（1）壓強計測量液體壓強時，就是通過橡皮膜來感知壓強的，通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強計漏氣，U形管中的液面就不會變化；
（2）影響液體壓強的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，在探究與其中的一個因素時，就要控制另一個因素一定；
（3））同種液體同一深度，液體向各個方向的壓強相等．

解答 解：（一）
（1）探究“液體壓強與液體密度的關系”時，要保證液體深度相同，深度相同，故左右兩邊液體應滿足要求：深度相同，密度不同的液體；
（2）在液體密度相同時，液體深度越大，液體壓強越大；
（3）橡皮膜相平，說明A、B兩邊壓強相等，
ρ_鹽水gh_鹽水=ρ_水gh_水，
h_水=10cm=0.1m，h_鹽水=12cm=0.12m；
代入上式，解得ρ_鹽水=1.2ρ_水=1.2×10³kg/m³=1.2g/cm³．
（二）
（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，都會有漏氣現象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化小；調節好的壓強計放在空氣中時，橡皮膜不受液體的壓強，因此U形管兩邊的液面應該相平；
（2）影響液體壓強的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，實驗中沒有控制金屬盒浸入的深度相同，因此得出的結論不可靠；
（3）同種液體同一深度，液體向各個方向的壓強相等，因此金屬盒距液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變．
故答案為：（一）（1）深度相同，密度不同的液體；（2）越深；（3）1.2；（二）（1）小；  相平；（2）不可靠的；在液體中的深度；（3）相等．

點評 此題是探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用，掌握液體壓強的特點是解決問題的關鍵．