Question

小孙同学用图23所示的装置做“研究水内部压强大小”的实验，得出的结论是：影响水内部压强的大小有两个因素：一个是水深（即图中的h值），另一个是离水底的距离（即图中的d值），且h越大，压强越大；d越小，压强越大．
（1）本实验是通过观察______的变化而知道压强大小变化的．
（2）根据学习过的知识，你是否认为水内部压强大小跟水底的距离d有关？
答：______（选填“有关”、“无关”或“不确定”）．
（3）如何通过图a所示的装置来验证你在（2）中所选的结论？请通过在图b中画出容器中液面高度、金属盒的位置及U形管内液面情况，加以证实．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据U形管中液面的高度差可判断压强的大小；
（2）距水底的距离会因容器的不同而发生相应的变化，这与金属盒到上液面的距离没有关系，不会影响液体压强的大小；
（3）在画图时要使h不变，改变d，再比较U形管中液面高度差才能证明这一结论．
解答：解：（1）本实验是通过观察U形管中液面的高度差的变化而知道压强大小变化的；
（2）水内部的压强跟水底的距离没有关系，这是因为水的压强来自于水的重力，底部水的多少不会影响压强的大小；
（3）如图所示，向b中倒入更多的水，仍保持金属盒距液面的高度为h，此时金属盒距水底的距离d增大，U形管中液面的高度差不变，说明水的压强大小与距水底的距离无关．
故答案为：（1）U形管中液面高度差；（2）无关；（3）如图．
点评：在“研究水内部压强”的实验中，压强计的观察方法是应该掌握的基本要求，实验中液体的深度是指距自由液面的深度而非距底面的距离，这一点一定要分清，在用实验证实时可用控制变量的方法来设计步骤．