题目
例1为了探究液体压强与哪些因素有关,小明-|||-和实验小组成员进行了如下猜想:( (rho )_(水)=1.0x-|||-^3kg/(m)^3 )-|||-[提出问题]-|||-猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;-|||-猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度-|||-有关;-|||-猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密-|||-度有关.-|||-为验证以上猜想,实验小组在老师的帮助下找-|||-来了一些实验器材,并进行了如图所示的实验.例1为了探究液体压强与哪些因素有关,小明-|||-和实验小组成员进行了如下猜想:( (rho )_(水)=1.0x-|||-^3kg/(m)^3 )-|||-[提出问题]-|||-猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;-|||-猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度-|||-有关;-|||-猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密-|||-度有关.-|||-为验证以上猜想,实验小组在老师的帮助下找-|||-来了一些实验器材,并进行了如图所示的实验.例1为了探究液体压强与哪些因素有关,小明-|||-和实验小组成员进行了如下猜想:( (rho )_(水)=1.0x-|||-^3kg/(m)^3 )-|||-[提出问题]-|||-猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;-|||-猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度-|||-有关;-|||-猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密-|||-度有关.-|||-为验证以上猜想,实验小组在老师的帮助下找-|||-来了一些实验器材,并进行了如图所示的实验.例1为了探究液体压强与哪些因素有关,小明-|||-和实验小组成员进行了如下猜想:( (rho )_(水)=1.0x-|||-^3kg/(m)^3 )-|||-[提出问题]-|||-猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;-|||-猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度-|||-有关;-|||-猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密-|||-度有关.-|||-为验证以上猜想,实验小组在老师的帮助下找-|||-来了一些实验器材,并进行了如图所示的实验.
题目解答
答案
解析
本题围绕液体压强的探究实验，全面考查实验原理、操作细节、证据分析及拓展应用，涵盖多方面的物理知识和实验技能。
（1）实验现象与优化措施
液体压强通过压强计的U形管两侧液面高度差反映，此为转换法。为使现象明显：
- A：有色液体便于观察液面差；
- B：密度小的液体，相同压强下液面差更大；
- C：增大深度差可直接放大压强差异。故全选ABC。
（2）U形管调平
压强计气密性不良会导致液面不平，拆除软管重新安装可恢复气密性，故选B。
（3）气密性检查
轻压橡皮膜时液面灵活变化，说明装置气密性好，无漏气。
（4）猜想1验证
猜想1关注液体压强与方向的关系，转动探头（序号①）改变方向，液面差不变，说明压强与方向无关。
（5）深度对压强的影响
图甲、乙中，同种液体深度越大，液面差越大，压强越大。拦河大坝上窄下宽正是因底部压强更大。
（6）猜想3验证
图乙（水）和图丙（盐水）液面差相等，盐水密度大但深度小，说明压强与密度有关（深度不同但压强相同），故能得出结论。
（7）普遍规律的获取
为避免偶然性，需换用多种不同密度的液体（如水、酒精、水银等）多次实验。
（8）盐水密度计算
两探头在空气中U形管齐平，浸入液体后再次齐平，说明两侧压强相等：
$p_{水}=p_{盐水}$
$ρ_{水}gh_{水}=ρ_{盐水}gh_{盐水}$
$ρ_{盐水}=ρ_{水}\frac{h_{水}}{h_{盐水}}=1.0×10^3kg/m^3×\frac{5.5cm}{5cm}=1.1×10^3kg/m^3$
（9）橡皮膜松紧影响的实验设计
控制变量：取两个相同压强计（仅橡皮膜松紧不同），伸入同种液体同一深度，比较液面差。若液面差不同，则与松紧有关。
（10）创新装置实验
步骤：左右倒入深度相同的水和硫酸铜溶液（密度不同），观察橡皮膜形状。
分析：若橡皮膜凸起，说明两侧压强不同（密度影响）；若竖直，说明压强相同（密度无关）。