Question

某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部壓強(qiáng)的有關(guān)知識后，根據(jù)觀察到“在兩端開口、一端扎有橡皮薄膜的玻璃管中，倒入一定深度的某種液體，再將扎有橡皮薄膜的那端浸入盛有液體的燒杯中，橡皮薄膜有時向上凹進(jìn)，有時向下凸出，有時保持平整”的現(xiàn)象，猜想玻璃管內(nèi)外液體的密度和深度可能會對橡皮薄膜上凹和下凸有影響。于是他們用若干相同玻璃管和足夠多的不同種液體進(jìn)行實驗，實驗示意如圖16所示。他們將實驗數(shù)據(jù)及觀察到的實驗現(xiàn)象記錄在下表中。

 
（1）分析比較實驗序號l或2或3的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)           
                   （14）               時，橡皮薄膜向上凹進(jìn)。
（2）分析比較實驗序號         （15）    的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)管、內(nèi)外液體的深度相同，管內(nèi)液體的密度大于管外液體密度時，橡皮薄膜向下凸出。
（3）進(jìn)一步綜合分析比較實驗序號1與2與3和4與5與6的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：             （16）                  ，橡皮薄膜向上凹進(jìn)或向下凸出的程度越小。
（4）請你根據(jù)上述（3）得出的初步結(jié)論作進(jìn)一步合理推理，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)       
           （17）           時，橡皮薄膜保持平整。若此推理是正確的，則實驗序號7、8、9管內(nèi)液體的深度h₂應(yīng)均為  （18）  ×l0^-2米。

Answer 1

（1）當(dāng)管內(nèi)外液體的密度相同，管內(nèi)液體的深度小于管外液體的深度。
（2）4或5或6
（3）當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積的差值越小，
（4）當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積相同（或當(dāng)管內(nèi)外液體的密度與深度的乘積的差值為零）
（5）10

解答：解：（1）實驗1、2、3中，只有深度不同，其他條件相同，壓強(qiáng)不同，可得初步結(jié)論：當(dāng)管內(nèi)外液體的密度相同，管內(nèi)液體的深度小于管外液體的深度
（2）實驗4、5、6中，液體密度不同，其他條件相同，可得出：當(dāng)管、內(nèi)外液體的深度相同，管內(nèi)液體的密度大于管外液體密度時，橡皮薄膜向下凸出
（3）綜合分析比較實驗序號1與2與3和4與5與6的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積的差值越小，壓強(qiáng)越小，即橡皮薄膜向上凹進(jìn)或向下凸出的程度越小
（4）根據(jù)（3）可得當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積相同時，橡皮薄膜保持平整，7、8、9管內(nèi)液體的深度h₂，，計算可知，h₂均為10cm
故答案為：（1）當(dāng)管內(nèi)外液體的密度相同，管內(nèi)液體的深度小于管外液體的深度。
（2）4或5或6（3）當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積的差值越小，
（4）當(dāng)管內(nèi)外液體密度與深度的乘積相同（或當(dāng)管內(nèi)外液體的密度與深度的乘積的差值為零）；10
點評：無論是觀察實驗現(xiàn)象，還是分析實驗數(shù)據(jù)，控制變量法的運用在這里是最關(guān)鍵的，只有搞清變量與不變量，才能得出有說服力的結(jié)論．