Question

某小组同学在探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验中，他们猜想：液体内部压强可能与液体的深度h、液体离开容器底部距离d和液体的密度ρ有关．他们用U形管压强计做了实验．其中甲、乙容器中装有水，丙容器中装有盐水（假设甲、乙、丙容器均能盛足够多的液体）．他们把压强计的金属盒先后分别放置在液体中不同位置处，如图所示，并把实验数据记录在下列表格中．（已知ρ_盐水＞ρ_水）
表一：甲容器 （水）        表二：乙容器 （水）            表三：丙容器 （盐水）

实验次数	h （厘米）	d （厘米）	L （格）	实验次数	h （厘米）	d （厘米）	L （格）	实验次数	h （厘米）	d （厘米）	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		16	12	40	10	20

（1）该同学是通过观察比较______知道液体内部压强大小的．
（2）分析比较表一中的实验数据，可得到初步结论：液体内部压强的大小与离开容器底部的距离d______的（选填“有关”或“无关”），理由是______
（3）分析比较实验次数______中的实验数据，可得到初步结论：当深度相同时，液体内部压强与液体的密度有关，液体的密度越大，液体内部压强越大．
（4）分析比较表二或表三中的实验数据，可得到初步结论：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）压强计的原理是利用U形管中液面的高度差来反映液体内部压强大小的；
（2）结合控制变量法的要求，分析表一中的数据，明确变量与不变量，看L是否随d的变化而变化，便可判断二者之间是否有关；
（3）选择深度相同的不同液体进行比较，才能会得出液体压强与液体密度的关系，因此，表二、表三中共有多组数据都可供我们参考；
（4）表二中是水，表三中是盐水，它们共同的变化特点就是液体的深度在逐渐增大，同时液体的压强也在逐渐增大．
解答：解：（1）压强计是依靠观察U形管中液面的高度差（L）来知道液体内部压强大小的；
（2）表一中同种液体、深度相同、只有d的值不同，液体压强L并未改变，说明二者之间无关；
（3）符合液体深度相同、密度不同的实验次数包括5和9或6和10或7和11或8和12，这些都可以说明：当深度相同时，液体内部压强与液体的密度有关，液体的密度越大，液体内部压强越大；
（4）单独分析表二或表三中的数据可知，同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大．
故答案为：（1）U形管中液面的高度差（L）；
（2）无关；同一液体，同一深度，液体离开容器底部的距离d不同，液体内部的压强相同，所以液体内部的压强与液体离开容器底部的距离d无关；
（3）5和9或6和10或7和11或8和12；
（4）同一液体，液体内部的压强随深度增加而增大．
点评：正确使用压强计是本实验成功的基础，观察时要重点看U形管中液面的高度差与金属盒浸没情况之间的关系．对于浸入深度的理解应该是金属盒到液体自由液面的垂直高度，而与到底面的距离无关．本实验中，控制变量法的正确运用依然是必不可少的．