Question

15．水平實(shí)驗(yàn)桌面上有微小壓強(qiáng)計(jì)、刻度尺和兩個(gè)大小不同的燒杯及足量的水．小華學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)的知識(shí)后又提出了新的猜想：“液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量有關(guān)”，為此他利用提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
①小燒杯中倒入100g的水，將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入容器底部，如圖甲所示，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h₁；
②小燒杯中再倒入200g的水，將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入容器底部，如圖乙所示，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h₂；
小華發(fā)現(xiàn)h₁小于h₂，于是小華得出結(jié)論“液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量有關(guān)”．請(qǐng)利用上述器材證明小華的結(jié)論是錯(cuò)誤的．寫出實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

Answer 1

分析 液體壓強(qiáng)與液體密度和深度有關(guān)，要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制液體種類和液體的深度相同，改變液體的質(zhì)量．
深度是指自由液面到所在位置的豎直距離，與該點(diǎn)到容器底的距離無關(guān)．由此分析解答．

解答 解：
要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制液體種類和液體的深度相同，改變液體的質(zhì)量．但從小華的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，他沒有控制探頭在水中的深度；所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將小燒杯中倒入m₁的水，用刻度尺測量水面距容器底的距離為H，將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入容器底部，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h₁；
（2）將大燒杯中倒入m₂的水，用刻度尺測量水面距容器底的距離仍為H，將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入容器底部，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h₂；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩次實(shí)驗(yàn)，兩燒杯中水的質(zhì)量m₁≠m₂，測得微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h₁=h₂，由此證明“液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量無關(guān)”．所以小華的結(jié)論是錯(cuò)誤的．
故答案為：見解析．

點(diǎn)評(píng) 這是一道探究實(shí)驗(yàn)題，此題的難點(diǎn)是液體壓強(qiáng)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，我們要了解壓強(qiáng)計(jì)的原理，知道液體壓強(qiáng)計(jì)的操作要求等．