Question

16．小明用如图所示的容器来“探究液体压强的特点”．当隔板下面橡皮膜两侧的压强不同时，其形状会发生改变．
（1）他在隔板的左侧倒入水，橡皮膜向右凸起，在左侧倒入另一种未知液体，当液面的高度如图所示时，橡皮膜变平，则ρ_液＜ρ_水，容器底部A、B两点处液体的压强分别是P_a、P_b，则P_a＞P_b．（选填“＞”“＜”或“=”）
 （2）小明若想要测出未知液体的密度，则他还需要用刻度尺测出水面到橡皮膜的高度，未知液体液面到橡皮膜的高度．
 （3）在图中，如果把橡皮膜拿掉，左侧容器中的液面不变（选填“升高”“降低”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）由橡皮膜恢复原状可知，橡皮膜两边受到液体的压强相等，根据据公式P=ρgh判断液体的密度，从而确定P_A、P_B的大小关系．
（2）橡皮膜变平，两侧受到液体的压强相等，水的密度已知，由p=ρgh可知需要测出的物理量；
（3）根据橡皮膜两侧受到压强相等判断液面的变化．

解答 解：（1）由橡皮膜恢复原状可知，橡皮膜两边受到液体的压强相等，从图中可看出，橡皮膜左侧的液体深度小，根据据公式p=ρgh，p相等时，h越小，ρ越大，所以ρ_液＜ρ_水；由于橡皮膜以上左右两侧液体产生的压强相等，橡皮膜以下液体产生的压强在深度相同时只与液体的密度有关，由于ρ_液＜ρ_水，由P=ρgh可知，左边的液体产生的压强大，所以P_A＞P_B．
（2）如图，橡皮膜变平，则其两侧受到的压强相等，p_左=p_右；由p=ρgh可知，ρ_水gh_水=ρ_液gh_液，ρ_液=$\frac{{ρ}_{水}{h}_{水}}{{h}_{液}}$；所以再测出水面到橡皮膜的高度和未知液体液面到橡皮膜的高度，即可计算出未知液体的密度；
（3）因为橡皮膜受到水和未知液体的压强相等，所以如果把橡皮膜拿掉，两容器内液体不会流动，左侧容器中的液面不变．
故答案为：（1）＜；＞；（2）水面到橡皮膜的高度，未知液体液面到橡皮膜的高度；（3）不变．

点评 本题考查了液体压强的特点、利用控制变量法对液体压强的公式P=ρgh分析和应用，在实验过程和理论推导中注意怎样控制变量和改变变量．