Question

如图1所示，有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水．小唐则采用压强计进行探究：
（1）如图2所示，若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化______（选填“大“或“小“）．小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该______；
（2）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图1（甲）中U形管两边的液柱高度差较小，认为图1（甲）烧杯中盛的是酒精．①你认为：他的结论是______（填“可靠的”或“不可靠的”）；②理由：因为没有控制金属盒______相同．
（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越______，表示液体压强就越______．
（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差______（选填“不变“或“变化“）．表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强______．如图3所示，关于“自来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来的原因是什么？”小红认为是因为“大气压的作用”，可小明认为是因为“墨水重力“的作用．请你设计实验验证其中一个的观点是否正确，写出你的做法、观察到的现象及对应的结论．
（1）你的做法、观察到的现象
（2）你的设计的实验的结论．

Answer 1

解：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平．
（2）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，实验中没有控制金属盒浸入的深度相同，因此无法得出正确结论．
（3）液体密度相同时，压强与深度有关，金属盒离液面的距离越深，压强越大，U形管两边液柱的高度差就越大．
（4）同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变．
（5）①墨水之所以会缓缓流出来，是由于外界的大气压大于签字笔内部的气体压强，这样把墨水压出来的，所以（用手）堵住笔芯的开口处（或密封），写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与大气压有关；否则，与大气压无关．
②因重力的方向是竖直向下，所以可将笔尖向上写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与重力有关；否则，与重力无关．
故答案为：（1）小；相平；（2）①不可靠的；在液体中的深度；（3）大；大；（4）不变；相等；（5）①墨水之所以会缓缓流出来，是由于外界的大气压大于签字笔内部的气体压强，这样把墨水压出来的，所以（用手）堵住笔芯的开口处（或密封），写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与大气压有关；否则，与大气压无关．
②因重力的方向是竖直向下，所以可将笔尖向上写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与重力有关；否则，与重力无关．
分析：要解决此题需知道：
（1）液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的，压强越大，U形管液面高度差越大；
（2）压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的，若液体压强计漏气，U形管中的液面变化很小，甚至不会变化；
（3）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，在探究与其中的一个因素时，就要控制另一个因素一定．
（4）液体压强的特点：
①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
②液体的压强随深度的增加而增大；
③不同液体的压强还跟密度有关，深度一定时，液体的密度越大，压强越大．
（5）大气压在生活中的应用．
①用自来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来，是由于外界的大气压大于签字笔内部的气体压强，这样把墨水压出来的，然后（用手）堵住笔芯的开口处（或密封），验证即可．
②因为重力的方向是竖直向下，可将笔尖向上写一会字，观察现象即可．
点评：这是一道综合实验题，此题考查了学生理论联系生活实际的能力，及液体压强计的有关知识及，我们要了解压强计的原理，知道液体压强计的操作要求等．