Question

11．小聰學習了固體壓強后，愛動腦筋的他想探究液體內部是否有壓強，液體內部壓強究竟有哪些特點，小聰進行了大膽猜想：
猜想1：液體內部可能有壓強
猜想2：液體內部的壓強大小可能與方向有關
猜想3：液體內部的壓強大小可能與液體深度有關
猜想4：液體內部的壓強大小可能與液體的密度有關…
為驗證以上猜想是否正確，小聰在老師的幫助下找來了一些實驗器材，設計并完成了實驗探究．請你完成下列問題：

序號	液體	深度h（mm）	壓強計
			橡皮膜方向	液面高度差（mm）
1	水	20.0	朝上	18.5
2			朝下	18.5
3			朝左	18.5
4			朝右	18.5
5		40.0	朝上	36.8
6		60.0	朝上	54.6
7	酒精	60.0	朝上	43.5

（1）實驗前，要通過調試，使壓強計U型管兩邊的液面相平，小聰在調試時發(fā)現(xiàn)，用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時，U型管兩邊液面幾乎沒有變化．如圖，說明該壓強計漏氣（選填“漏氣”或“不漏氣”）．
（2）為了驗證猜想1，小聰把探頭放入水中，再觀察壓強計U型管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強．
（3）在驗證其余猜想的過程中，小聰收集到如上表中的數(shù)據，根據表中的數(shù)據：
①比較序號1、2、3、4的數(shù)據，可得出的結論是在同一深度，液體向各個方向的壓強相等
②為了驗證猜想3，小聰完成的實驗操作應該是表中序號為1、5、6的實驗．
③比較序號6、7兩組數(shù)據，可得出液體的壓強與液體種類有關．
（4）小聰在實驗中主要用到的研究方法有轉換法和控制變量．

Answer 1

分析 （1）液體壓強計就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強的，壓強越大，U形管液面高度差越大；
壓強計測量液體壓強時，就是通過橡皮膜來感知壓強的，通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強計漏氣，U形管中的液面就不會變化；
（2）掌握轉換法在實驗中的應用：實驗中通過U型管中液面的高度差來判斷液體壓強的大小；
（3）①同種液體、深度相同，不同的是方向，液面差相等即壓強相等；
②猜想3：液體內部的壓強大小可能與液體深度有關，根據控制變量的思想，液體種類相同，深度不同；
③比較序號6、7兩組數(shù)據液體種類不同，深度相同，由此可得出結論；
（4）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．

解答 解：（1）實驗前要正確安裝壓強計，調節(jié)好的壓強計放在空氣中時，橡皮膜不受液體的壓強，因此U形管兩邊的液面應該相平；若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化小；
（2）把壓強計的金屬盒浸入液體中，U形管兩邊出現(xiàn)高度差，說明液體內部有壓強，因此小聰通過觀察壓強計U型管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強．
（3）①同種液體、深度相同，不同的是方向，液面差相等即壓強相等，說明在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；
②根據猜想3：液體內部的壓強大小可能與液體深度有關可知，控制液體種類相同，深度不同，即小聰完成的實驗操作應該是表中序號為1、5、6的實驗；
③比較序號6、7兩組數(shù)據可知，液體種類不同，深度相同，液體的壓強不同，由此可得：液體的壓強與液體種類有關；
（4）由實驗過程可知，小聰在實驗中主要用到的研究方法有轉換法和控制變量法．
故答案為：（1）相平；漏氣；（2）高度差；（3）①在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；②1、5、6；③種類；（4）控制變量．

點評 這是一道綜合實驗題，此題的難點是液體壓強計的有關知識，我們要了解壓強計的原理，知道液體壓強計的操作要求等．