Question

11．某小組同學(xué)在探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，他們猜想：液體內(nèi)部壓強(qiáng)可能與液體的深度h、液體離開容器底部距離d和液體的密度ρ有關(guān)．他們用U形管壓強(qiáng)計(jì)做了實(shí)驗(yàn)．其中甲、乙容器中裝有水，丙容器中裝有鹽水（假設(shè)甲、乙、丙容器均能盛足夠多的液體）．他們把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒先后分別放置在液體中不同位置處，如圖所示，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下列表格中．（已知ρ_鹽水＞ρ_水） 
表一：甲容器（水）     表二：乙容器（水）       表三：丙容器（鹽水）

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	h （cm）	d （cm）	L （格）	實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	h （cm）	d （cm）	L （格）	實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	h （cm）	d （cm）	L （格）
1	10	40	4	5	10	30	4	9	10	40	5
2	10	30	4	6	20	20	8	10	20	30	10
3	10	20	4	7	30	10	12	11	30	20	15
4	10	10	4	8	40	0	16	12	40	10	20

（1）該同學(xué)是通過(guò)觀察比較U形管中液面的高度差知道液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的．
（2）分析比較表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到初步結(jié)論：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與離開容器底部的距離d無(wú)關(guān)的（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”），理由是U形管中液面的高度差相等．
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)2和9中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到初步結(jié)論：當(dāng)深度相同時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，液體的密度越大，液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大．

Answer 1

分析 （1）利用壓強(qiáng)計(jì)來(lái)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小時(shí)，是通過(guò)觀察U形管中液面的高度差來(lái)反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的；
（2）表一中控制了壓強(qiáng)計(jì)的深度h和液體的密度不變，只改變了金屬盒距容器底的距離d，而U形管中液面的高度差L并未發(fā)生變化，據(jù)此可得出結(jié)論；
（3）從表中找出深度相同，只有液體的密度不同的數(shù)據(jù)，當(dāng)密度越大時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大，便符合題意，因此，表一中的第2次實(shí)驗(yàn)和表三中的第9次實(shí)驗(yàn)符合要求．

解答 解：（1）根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)比較U形管中液面的高度差知道液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的；
（2）觀察表一中的數(shù)據(jù)可知，h不變，液體相同，只有d在不斷改變，但L不變，故可得出結(jié)論：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與離開容器底部的距離d無(wú)關(guān)，理由是U形管中液面的高度差相等；
（3）要想得出“當(dāng)深度相同時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，液體的密度越大，液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大”的結(jié)論，必須是不同的液體做比較，同時(shí)還必須保持深度h和離開容器底的距離d不變，所以實(shí)驗(yàn)次數(shù)2和9符合要求．h均為10cm，d均為40cm，液面的高度差在水中時(shí)為4格，在鹽水中時(shí)為5格．
故答案為：（1）U形管中液面的高度差；（2）無(wú)關(guān)；U形管中液面的高度差相等；（3）2和9．

點(diǎn)評(píng) 了解壓強(qiáng)計(jì)的基本使用方法是順利完成此類實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．本題的關(guān)鍵還是利用控制變量法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，圍繞影響液體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素：深度與密度，通過(guò)觀察和分析數(shù)據(jù)，找出變量與不變量，可得出相應(yīng)的結(jié)論．同時(shí)，也可以在已知結(jié)論的情況下，通過(guò)變量與不變量明確相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)序號(hào)．