12. (2025·黑龙江大庆)小庆所在的实验小组设计了如图甲所示的实验装置,在长方体容器中用隔板分成不相通的左、右两部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,薄橡皮膜左右两侧压强不同时,形状发生改变.将装置放在水平桌面上,利用此装置来探究液体的压强与哪些因素有关,并制作液体密度计.
(一) 探究液体的压强与哪些因素有关
(1) 如图乙所示,在隔板左、右两侧加入不同深度的水,左侧水面到薄橡皮膜中心的深度为 $ h_{1} $,右侧水面到薄橡皮膜中心的深度为 $ h_{2} $($ h_{1} ＞ h_{2} $),发现薄橡皮膜向右凸起,则薄橡皮膜左右两侧等高处 a、b 两点的压强 $ p_{a} $
＞
(选填“＞”“＜”或“=”) $ p_{b} $,说明同种液体中,随液体深度的
增加
(选填“增加”或“减少”),压强随之变大.
(2) 将图乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,发现薄橡皮膜向
左
(选填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢复原状,需要
减少
(选填“增加”或“减少”)盐水的深度.分析得出,在同一深度,密度越大,液体的压强越大.
(二) 制作液体密度计
(3) 向图甲容器隔板左侧加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度为 12 cm,向隔板右侧加入酱油,直至薄橡皮膜恢复原状为止,量出酱油液面到薄橡皮膜中心的深度为 10 cm,则酱油的密度为
1.2
g/cm³.已知符合国家标准酱油的密度范围是 1.14~1.25 g/cm³,该酱油
符合
(选填“符合”或“不符合”)国家标准. ($ \rho_{水} = 1.0 $ g/cm³)
(4) 小庆想要直接测量多种液体的密度,将该装置做如下设计,在右侧容器壁距离薄橡皮膜中心点高度为 $ h_{3} $ 处做一标记,如图丙所示.每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,测出水面至薄橡皮膜中心的深度为 $ h_{4} $,则待测液体密度的表达式为 $ \rho $=
$\frac{h_{4}}{h_{3}} \rho_{水}$
(用 $ h_{3} $、$ h_{4} $ 和 $ \rho_{水} $ 表示),利用该原理在左侧容器壁标刻出均匀的刻度,即可直接读出待测液体密度.
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