Question

20．為了探究“液體內(nèi)部壓強與哪些因素有關(guān)”，部分同學(xué)提出如下猜想：
猜想1：液體內(nèi)部的壓強，可能與液體的深度有關(guān)；
猜想2：同一深度，方向不同，液體的壓強可能不同；
猜想3：液體內(nèi)部的壓強，可能與液體的密度有關(guān)．
為了驗證上述猜想1和猜想2，他們用壓強計研究水內(nèi)部的壓強，得到的數(shù)據(jù)如下表：

序號	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	側(cè)	上	下	側(cè)	上	下	側(cè)
壓強計液面高度差/cm	4.3	4.3	4.3	9.2		9.2	13.8	13.8	13.8

請你分析實驗數(shù)據(jù)并回答：
（1）實驗中我們是通過觀察壓強計液面高度差來判斷液體壓強的大��；在實驗中，小強把探頭直接放到水杯底部，這時A處的橡皮管與玻璃管互相脫開，他觀察玻璃管中的液體液面相平；（填“相平”、“不相平”）
（2）保持探頭在水杯底部，他把橡皮管與玻璃管互相連接好，再緩慢提高探頭（未離開液面），在此過程中觀察到玻璃管中的液體液面差變��；（填“變大”、“不變”、“變小”）
（3）為了驗證猜想1，應(yīng)選序號為1、4、7的三組實驗數(shù)據(jù)；由實驗可以判斷猜想2是不正確（選填“正確”或“不正確”），并請根據(jù)你的判斷在表格的空白處填上合適的數(shù)據(jù)9.2．
（4）為了驗證猜想3是否正確，在上述實驗的基礎(chǔ)上，小強又選擇了酒精繼續(xù)做實驗，他把壓強計的金屬盒浸入酒精中，改變其所處的深度，發(fā)現(xiàn)壓強計液面的高度差也出現(xiàn)有“4.3cm、9.2cm、13.8cm”，于是他得出：液體內(nèi)部的壓強，與液體的密度無關(guān)．你認(rèn)為他的探究方案是不合理，（填“合理”或“不合理”）你的理由是：沒有控制深度不變．
（5）小莉沒有用酒精實驗，而是將橡皮膜的位置固定后，在水中加了兩勺食鹽（大約10克），待食鹽溶解后，她發(fā)現(xiàn)壓強計的高度差還是沒有什么變化，你認(rèn)為出現(xiàn)這種物理現(xiàn)象的原因可能是：加的鹽太少，鹽水的密度和水的密度近似相等．

Answer 1

分析 （1）壓強計測量液體的壓強時，就是靠U形管的液面高度差來體現(xiàn)壓強大小的，液面高度差越大就表示液體壓強大．
（2）（3）（4）猜想液體壓強可能跟壓強的深度、方向、密度有關(guān)，探究液體壓強跟深度的關(guān)系保持方向和密度不變；探究液體壓強跟方向的關(guān)系保持深度和密度不變；探究液體壓強跟密度的關(guān)系保持深度和方向不變．
（5）從鹽水密度和水的密度大小方面，結(jié)合液體壓強公式分析解答．

解答 解：（1）液體壓強計就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強的，壓強越大，U形管液面高度差越大；
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；
（2）液體壓強跟壓強的深度和密度有關(guān)，緩慢提高探頭的過程中，密度不變，深度變小，因而壓強變小，液體液面差變��；
（3）猜想1探究液體壓強與液體的深度的關(guān)系，保持方向和密度不變，選擇實驗1、4、7（或2、5、8或3、6、9），實驗數(shù)據(jù)表明方向和密度相同時，液體越深，液體壓強越大；
猜想2液體的壓強跟方向的關(guān)系，保持深度和密度相同，選擇實驗1、2、3或4、5、6或7、8、9，實驗數(shù)據(jù)表明，液體壓強跟方向無關(guān)，所以猜想2是錯誤的；
根據(jù)在同一深度，液體向各個方向的壓強相等可知，在表格的空白處填上合適的數(shù)據(jù)應(yīng)該是9.2cm；
（4）為了驗證猜想3是否正確，保持深度相同，應(yīng)控制金屬盒在酒精中所處的深度分別為5cm、10cm、15cm，記下此時壓強計液面的高度差，所以在沒有控制深度時，記錄高度差是不合理的．
（5）壓強計的高度差沒有什么變化的原因是加的鹽太少，鹽水的密度和水的密度近似相等，因而高度差幾乎沒有改變．
故答案為：（1）壓強計液面高度差；相平；（2）變��；（3）1、4、7；不正確；9.2；（4）不合理；沒有控制深度不變；（5）加的鹽太少，鹽水的密度和水的密度近似相等；

點評 本題利用控制變量法探究了液體壓強跟液體的深度、密度、液體內(nèi)部的方向的關(guān)系．