Question

4．小明做“研究液體的壓強”實驗時得到的幾組數據如下表：

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	4.9
2	水	5	朝下	4.9
3	水	5	朝側面	4.9
4	水	10	朝側面	9.7
5	水	15	朝側面	14.6
6	酒精	15	朝側面	11.8

根據表中的數據，請回答下列問題：
（1）比較序號為1、2、3的三組數據，可得出的結論是：同種液體在同一深度處，液體向各個方向的壓強都相等．
（2）比較序號3、4、5的三組數據，可得出的結論是：同種液體深度越大，壓強也越大．
（3）若壓強計里裝的是水，理論上壓強計探頭所處的深度和U形管液面高度差相等，但實際情況是壓強計左右液面高度差比深度小（裝置不漏氣），原因是金屬盒橡皮膜也會產生壓強．
（4）若只從理論上分析，不考慮其他因素的影響，在第4次實驗時U形管內采用的是酒精，則壓強計左右液面高度差是6.25cm． （ r_酒精=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 由表可知，（1）同種液體、深度相同，不同的是方向，液面差相等即壓強相等；
（2）同種液體、方向相同、深度增加，壓強計液面差增大即壓強增大；
（3）物體在液體中都會受到液體的壓強．壓強計的U形管中液面的高度差反映了液體內部壓強的大小，使用壓強計前應先檢查裝置是否漏氣，方法是用手輕輕按壓橡皮膜幾下，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置不漏氣不漏氣，而將氣密性良好的壓強計的橡皮膜放在空氣中，U形管中的兩個液面應相平．
（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．

解答 解：由圖表可知：
（1）同種液體、深度相同，不同的是方向，液面差相等即壓強相等，說明液體壓強與方向無關；
（2）同種液體、方向相同、深度增加，壓強計液面差增大即壓強增大，說明液體壓強與深度有關，深度越深壓強越大；
（3）壓強計左右液面高度差比深度小，同時裝置不漏氣，說明金屬盒橡皮膜在液體中也受到了壓強．
（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_酒精gh₂，
代入數據計算得，1×10³kg/m³×10N/kg×5cm=ρ_酒精×10N/kg×h₂，則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）同種液體深度越大，壓強也越大；（3）金屬盒橡皮膜也會產生壓強；（4）6.25．

點評 本題是利用控制變量法探究液體壓強跟橡皮膜的方向、深度、液體密度的關系，主要考查了學生對于實驗數據處理的能力．