Question

兩只燒杯，一杯盛有濃鹽水，另一杯盛有清水（已知濃鹽水的密度大于清水）．小芳用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開來．如圖所示，她將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒（探頭）先后浸沒到甲．乙兩杯液體中，分別記下壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h_甲和h_乙．她發(fā)現(xiàn)h_甲＜h_乙，于是判定乙杯盛的是濃鹽水．
（1）老師指出小芳的實(shí)驗(yàn)過程不正確，請你分析小芳實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤的原因是：______．
（2）小芳理解后，又提出了另一種正確的實(shí)驗(yàn)思路：將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒（探頭）先后浸沒到甲、乙兩杯液體中，使壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液柱高度差h′_甲和h′_乙______，比較______，則______的一定是濃鹽水．（請你將小芳的實(shí)驗(yàn)思路補(bǔ)充完整）

Answer 1

【答案】分析：（1）每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)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．此題中的變量是甲、乙兩杯密度不同的液體，不變量是兩杯液體的同一深度．
（2）U形管兩邊液面的高度差的大小，表示液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小，由于液體密度不同，要使高度差相等，那么探頭在液體中深度一定不一樣，即比較其深度，深度較淺的，是密度大的：即濃鹽水．
解答：解：（1）液體壓強(qiáng)的大小和深度、液體密度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)利用控制變量法來研究，小芳在實(shí)驗(yàn)中想探究液體壓強(qiáng)和液體密度的關(guān)系，必須控制深度相同，即應(yīng)該將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒（探頭）先后浸沒在甲、乙兩杯液體的同一深度，計(jì)下壓強(qiáng)計(jì)U型管兩側(cè)液面的高度差，然后比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；
（2）由壓強(qiáng)計(jì)的工作原理可知，U形管兩邊液面的高度差的大小，表示液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小，由于液體密度不同，要使高度差相等，那么金屬盒（探頭）所在液體的深度一定不一樣，
即比較金屬盒（探頭）所在液體的深度來得到結(jié)論，深度較淺的，是密度大的濃鹽水．
故答案為：（1）浸沒到甲、乙兩杯液體中的金屬盒（探頭）不在同一深度；
（2）相等；兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)金屬盒（探頭）所在液體的深度；金屬盒（探頭）所在液體深度較淺．
點(diǎn)評：本題用反向思維的方法研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，新穎，但相對而言，有一定的難度．注意控制兩變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．