题文

某小组同学在学习了液体内部压强的有关知识后，根据观察到“在两端开口、一端扎有橡皮薄膜的玻璃管中，倒入一定深度的某种液体，再将扎有橡皮薄膜的那端浸入盛有液体的烧杯中，橡皮薄膜有时向上凹进，有时向下凸出，有时保持平整”的现象，猜想玻璃管内外液体的密度和深度可能会对橡皮薄膜上凹和下凸有影响。于是他们用若干相同玻璃管和足够多的不同种液体进行实验，实验示意如图16所示。他们将实验数据及观察到的实验现象记录在下表中。   （1）分析比较实验序号l或2或3的数据及现象，可得出的初步结论是：当                               （14）               时，橡皮薄膜向上凹进。 （2）分析比较实验序号         （15）    的数据及现象，可得出的初步结论是：当管、内外液体的深度相同，管内液体的密度大于管外液体密度时，橡皮薄膜向下凸出。 （3）进一步综合分析比较实验序号1与2与3和4与5与6的数据、现象及相关条件，可得出的初步结论是：             （16）                  ，橡皮薄膜向上凹进或向下凸出的程度越小。 （4）请你根据上述（3）得出的初步结论作进一步合理推理，可得出的初步结论是：当                   （17）           时，橡皮薄膜保持平整。若此推理是正确的，则实验序号7、8、9管内液体的深度h2应均为  （18）  ×l0-2米。

题型：实验题  难度：偏易

答案

（1）当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度。 （2）4或5或6 （3）当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小， （4）当管内外液体密度与深度的乘积相同（或当管内外液体的密度与深度的乘积的差值为零） （5）10

解答：解：（1）实验1、2、3中，只有深度不同，其他条件相同，压强不同，可得初步结论：当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度 （2）实验4、5、6中，液体密度不同，其他条件相同，可得出：当管、内外液体的深度相同，管内液体的密度大于管外液体密度时，橡皮薄膜向下凸出 （3）综合分析比较实验序号1与2与3和4与5与6的数据、现象及相关条件，可得出的初步结论是：当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小，压强越小，即橡皮薄膜向上凹进或向下凸出的程度越小 （4）根据（3）可得当管内外液体密度与深度的乘积相同时，橡皮薄膜保持平整，7、8、9管内液体的深度h2，，计算可知，h2均为10cm 故答案为：（1）当管内外液体的密度相同，管内液体的深度小于管外液体的深度。 （2）4或5或6（3）当管内外液体密度与深度的乘积的差值越小， （4）当管内外液体密度与深度的乘积相同（或当管内外液体的密度与深度的乘积的差值为零）；10 点评：无论是观察实验现象，还是分析实验数据，控制变量法的运用在这里是最关键的，只有搞清变量与不变量，才能得出有说服力的结论．

据专家权威分析，试题“某小组同学在学习了液体内部压强的有关知识后，根据观察到“在两端..”主要考查你对  液体压强的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

液体压强的计算

考点名称：液体压强的计算

• 液体压强的计算公式：
  P=ρgh（ρ是液体密度，单位是千克/米³；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）

• 对液体压强公式的理解
  1．由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
  
  2．公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。
  
  3．在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm．丙图中C点的深度为50cm。
  
  4．运用公式时应统一单位：ρ的单位用kg／m³，h 的单位用m，计算出的压强单位才是Pa。 
  
  5．两公式的区别与联系：是压强的定义式，  无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而是结合液体的具体情况通过推导出来的，所以适用于液体。

  6．用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。

  转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关：
       在探究液体压强的大小时，由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小，我们用“转换法”，通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东两，使问题简化了。
  
      由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关，所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法，即在探究液体压强与深度的关系时，要保持液体密度不变，在探究液体压强与液体的密度关系时，要保持液体的深度不变。