Question

2．為了驗(yàn)證液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一圓孔用橡皮膜封閉．橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)其形狀發(fā)生改變．它可以用來做“探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．
（1）當(dāng)容器左右兩側(cè)分別加入深度不同的水，且左側(cè)水面較低，會(huì)看到橡皮膜向右側(cè)凸出，說明液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān)．
（2）若要檢驗(yàn)壓強(qiáng)和液體密度關(guān)系時(shí)，重新在左邊倒入深80cm的水，右邊倒入深80cm的酒精．發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右突出，可得到結(jié)論液體深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大．
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在要求橡皮膜不發(fā)生形變，可以增加右邊的液體（“左邊”、“右邊”），使兩邊的液面差為0.2m．

Answer 1

分析 （1）要探究“液體壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系”，則應(yīng)使液體密度相同，液體深度不同；
（2）要探究“液體壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系”，則應(yīng)使液體深度相同，液體密度不同；
（3）水和酒精對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)相等，根據(jù)壓強(qiáng)的變形公式計(jì)算兩邊的液面差．

解答 解：（1）隔板兩側(cè)水的密度相同，深度不同，右側(cè)中水深度大，橡皮膜向左側(cè)凸出，說明右側(cè)水壓強(qiáng)大，說明：同種液體中，液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān)；
（2）若要探究液體壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān)，則應(yīng)使液體深度相同，液體密度不同，故容器左右兩部分分別注入不同的液體，保持右側(cè)的液面與左側(cè)的液面相平，所以左邊倒入深80cm的水，右邊倒入深80cm的酒精，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸出，說明液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，可可得到結(jié)論：液體深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大；
（3）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知，在（2）的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在要求橡皮膜不發(fā)生形變，可以增加右邊的液體；
因?yàn)榇藭r(shí)橡皮膜相平，則水對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)和酒精對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)相等，
故p_酒精=p_水；
ρ_酒精gh_酒精=ρ_水gh_水；
1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.8m=0.8×10³kg/m³×10N/kg×h_酒精；
h_酒精=1m
兩邊的液面差為△h=1m-0.8m=0.2m．
故答案為：（1）液體深度；（2）80；液體深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大；（3）右邊；0.2m．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究液體壓強(qiáng)是否跟液體密度、液體深度有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．