Question

16．图甲容器中间用隔板分成左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭，小红用此装置来“探究液体压强跟哪些因素有关”．
（1）若容器左右两部分分别注入密度相同的液体，右侧的液面比左侧的液面高，薄膜向左突起，由此说明液体压强与深度有关，在密度相同时，深度越深，压强越大．
（2）若给你一把刻度尺、水，你能利用甲图的装置测出另一种待测液体的密度吗？说出你的方法，写出待测液体的密度表达式．
（3）图乙也是“探究液体压强跟哪些因素有关”的实验装置，请你与甲图比较，说明乙图有哪些优越性？（说出一点即可）

Answer 1

分析 （1）液体的压强与密度和深度有关，在观察薄膜变化的同时，要注意到两侧液体的密度与深度的变化应该是依次进行探究的，搞清控制量和变化量可做出解答．
（2）当橡皮膜处于平衡位置时，说明两侧压强相等，据此可利用压强公式p=ρgh列出方程进行解答．根据这一思路确定测量方法．
（3）利用压强计可以直接通过观察U形管中液面的高度差来判断压强的大小，且深度可自由控制．

解答 解：（1）由题意可知，若容器左右两部分分别注入密度相同的液体，右侧的液面比左侧的液面高，薄膜向左突起，由此说明液体压强与深度有关，在密度相同时，深度越深，压强越大；
（2）利用一把刻度尺、水，借助图甲的装置可进行如下实验：
①在隔板的两侧分别倒入水和待测液体，使橡皮膜处于平衡位置；
②用刻度尺分别量出水和待测液体的深度，记为h₁、h₂；
③此时两侧压强相等，则p=ρ_水gh₁=ρ_液gh₂，整理得，ρ_液=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}•{ρ}_{水}$．
（3）图乙中的仪器叫压强计，与图甲相比，压强计可通过观察U形管中液面的高度差直接反映液体压强的大小，且通过探头可随意调整所处的深度等，操作也非常方便．
故答案为：（1）液体压强与深度有关，在密度相同时，深度越深，压强越大；
（2）能够测出待测液体的密度；方法同上；表达式为ρ_液=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}•{ρ}_{水}$．
（3）乙图中压强计的优点有：可通过观察U形管中液面的高度差直接反映液体压强的大小；通过探头可随意调整所处的深度等．

点评 在本实验中，要熟知影响液体压强的两个因素，同时本题的难点是对实验的设计，其关键是把握住两侧的压强相等，据此列出方程可求解．