Question

下表是小莉同學(xué)用如圖乙所示裝置分別測(cè)得水和鹽水在不同深度時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)（U形管中是水）兩液柱的液面高度情況．

序號(hào)	液體	深度 h/mm	壓 強(qiáng) 計(jì)
			左液面 mm	右液面 mm	液面高度差 mm
1	水	30	186	214	28
2		60	171	229	58
3		90	158	242	84
4	鹽水	90	154	246	92

（1）分析表中序號(hào)為1、2、3三組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：同種液體的壓強(qiáng)隨著

深度

的增加而增加；比較表中序號(hào)為3、4兩組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：不同液體的壓強(qiáng)還跟

（液體）密度

有關(guān)．
（2）為了進(jìn)一步研究，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，因?yàn)橐已b置能探究液體向各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)小明認(rèn)為小莉利用壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)過(guò)于繁瑣，沒(méi)有必要，利用圖甲裝置即可．于是小明將圖甲裝置緩慢地浸入水中，他觀察到橡皮膜

向上凸

．你認(rèn)為若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，

乙

裝置更適合，并說(shuō)明理由：

甲圖不可以探究壓強(qiáng)與方向的關(guān)系，乙圖便于觀察，更加全面

．
（3）小莉同學(xué)在學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)公式后，用公式對(duì)第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)是

300

Pa．她發(fā)現(xiàn)此時(shí)U形管壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差卻只有28mm，第2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也有同樣結(jié)果．你認(rèn)為造成的原因是什么？
答：

橡皮膜產(chǎn)生壓強(qiáng)

．g取10N/kg．

Answer 1

分析：（1）由1、2、3三組數(shù)據(jù)，可知同種液體，深度增加，結(jié)果壓強(qiáng)計(jì)液面高度差也增大，說(shuō)明與深度有關(guān)；比較3、4組深度相同，不同的是液體密度，結(jié)果壓強(qiáng)計(jì)液面高度差也增大，說(shuō)明與液體密度有關(guān)；
（2）觀察實(shí)驗(yàn)，思考橡皮膜可能會(huì)發(fā)生的變化，再思考并比較兩個(gè)裝置，若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，哪個(gè)裝置更適合，理由是什么．
（3）利用液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh計(jì)算處30mm深處水的壓強(qiáng)是即可，根據(jù)數(shù)據(jù)中的記錄計(jì)算出壓強(qiáng)計(jì)出的壓強(qiáng)值，要考慮到金屬盒橡皮膜也要產(chǎn)生壓強(qiáng)．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，液體（水）的密度相同而液體深度不同，液體越深，液體壓強(qiáng)越大，由此可知：在同種液體中，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，液體的密度不同而液體深度相同，液體壓強(qiáng)不同，由此可知：不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的密度有關(guān)．
（2）由1、2、3數(shù)據(jù)知，液體密度和深度不變，改變橡皮膜的朝向，壓強(qiáng)計(jì)左右液面（水）高度差不變，可得液體壓強(qiáng)大小與方向無(wú)關(guān)；
甲裝置在水中橡皮膜向內(nèi)凹，但現(xiàn)象不容易觀察，同時(shí)無(wú)法探究壓強(qiáng)與方向的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不夠嚴(yán)謹(jǐn)，所以應(yīng)選擇乙裝置進(jìn)行探究．
（3）金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)是：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300Pa；
從壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出的壓強(qiáng)為：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280Pa；
按液面高度差計(jì)算的壓強(qiáng)值小于按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值，原因是金屬橡皮膜也會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)．
故答案為：（1）深度；（液體）密度；（2）向上凸；乙；甲圖不可以探究壓強(qiáng)與方向的關(guān)系，乙圖便于觀察，更加全面；                        
（3）300；橡皮膜產(chǎn)生壓強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查控制變量法在影響液體壓強(qiáng)的因素中的應(yīng)用，不僅涉及液體壓強(qiáng)，而且也涉及液體壓強(qiáng)的計(jì)算，考查了研究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意的問(wèn)題．