题目内容
下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计（U形管中是水）两液柱的液面高度情况．| 序号 | 液体 | 深度h/mm | 压 强 计 | ||
| 左液面mm | 右液面mm | 液面高度差mm | |||
| 1 | 水 | 30 | 186 | 214 | 29 |
| 2 | 60 | 171 | 229 | 58 | |
| 3 | 90 | 158 | 242 | 87 | |
| 4 | 盐水 | 90 | 154 | 246 | 92 |
（1）本探究活动是通过观察______的变化，知道压强大小的变化．
（2）在检查器材时，用手指不论轻压还是重压橡皮膜（如图b），发现U形管两边液柱的高度几乎不变化．出现这种情况的原因是：______．
（3）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小莉同学却观察到如图（a）所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压______大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是：______
A．将此时右边支管中高出的液体倒出 B．取下软管重新安装
（4）分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是：______，比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是：______．
（5）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，她应控制的量有______和______，要改变的是______．
（6）小莉同学在学习了液体压强公式后，用公式进行计算得出金属盒在30mm深处水的压强是______Pa．（g取10N/kg）
【答案】分析：（1）采用转换法，通过U形管左右两管内液面高度差来反映压强大小；
（2）液体内部存在压强，液体压强的大小用压强计测量．在使用压强计之前要检查其密闭性，防止漏气．
（3）首先观察现象，再思考造成这种现象的原因，根据管中液面的高度关系比较出管中液面上方气压的关系．
（4）比较1、2、3三组实验数据，说明同种液体，深度越深，压强越大；分析表中序号为3、4两组数据，液体不同，压强不同，由此可得出结论．
（5）要控制液体密度和深度相同，改变金属盒探头在液体中的不同方向．
（6）利用液体压强计算公式p=ρgh计算处30mm深处水的压强是即可．
解答：解：（1）本实验是通过观察U形管中液面的高度差的变化而知道压强大小变化的；
（2）液体的压强变化不能直接观察，压强计的测量原理是：压强的变化引起U形管两液面出现高度差，压强越大，高度差越大．
（3）使用压强计之前，用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液柱高度几乎不变，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象．
当压强计的金属盒在空气中时，由于U形管左右两管上方的气压相同，都等于大气压，根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平；现在没有压力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面却低于U形管右支管的液面，这是由于U形管液面上方的气压不同造成，且气压越大管中的液面就会越低，因此出现图中这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压；因此，要取下软管重新安装，橡皮膜内外压强一样．
（4）比较1、2、3三组实验数据，说明同种液体，深度越深，压强越大；
比较表中序号为3、4两组数据我们还能看出，同一深度，液体的密度越大，压强越大．
（5）研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，她应控制凡是影响液体压强的其他因素：保证同种液体、同一深度，改变的是要研究的因素：压气计在液体中的不同方向．
（6）金属盒在30mm深处水的压强是：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa；
故答案为：（1）U形管左右两管内液面高度差；
（2）压强计的气密性不好；
（3）大于；B；
（4）同种液体，深度越深，压强越大；同一深度，液体的密度越大，压强越大；
（5）同种液体；同种深度；金属盒探头在液体中的不同方向；
（6）300．
点评：本题考查控制变量法在影响液体压强的因素中的应用，不仅涉及液体压强，而且也涉及液体压强的计算，考查了研究液体压强的特点的实验以及实验过程注意的问题．
（2）液体内部存在压强，液体压强的大小用压强计测量．在使用压强计之前要检查其密闭性，防止漏气．
（3）首先观察现象，再思考造成这种现象的原因，根据管中液面的高度关系比较出管中液面上方气压的关系．
（4）比较1、2、3三组实验数据，说明同种液体，深度越深，压强越大；分析表中序号为3、4两组数据，液体不同，压强不同，由此可得出结论．
（5）要控制液体密度和深度相同，改变金属盒探头在液体中的不同方向．
（6）利用液体压强计算公式p=ρgh计算处30mm深处水的压强是即可．
解答：解：（1）本实验是通过观察U形管中液面的高度差的变化而知道压强大小变化的；
（2）液体的压强变化不能直接观察，压强计的测量原理是：压强的变化引起U形管两液面出现高度差，压强越大，高度差越大．
（3）使用压强计之前，用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液柱高度几乎不变，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象．
当压强计的金属盒在空气中时，由于U形管左右两管上方的气压相同，都等于大气压，根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平；现在没有压力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面却低于U形管右支管的液面，这是由于U形管液面上方的气压不同造成，且气压越大管中的液面就会越低，因此出现图中这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压；因此，要取下软管重新安装，橡皮膜内外压强一样．
（4）比较1、2、3三组实验数据，说明同种液体，深度越深，压强越大；
比较表中序号为3、4两组数据我们还能看出，同一深度，液体的密度越大，压强越大．
（5）研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，她应控制凡是影响液体压强的其他因素：保证同种液体、同一深度，改变的是要研究的因素：压气计在液体中的不同方向．
（6）金属盒在30mm深处水的压强是：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa；
故答案为：（1）U形管左右两管内液面高度差；
（2）压强计的气密性不好；
（3）大于；B；
（4）同种液体，深度越深，压强越大；同一深度，液体的密度越大，压强越大；
（5）同种液体；同种深度；金属盒探头在液体中的不同方向；
（6）300．
点评：本题考查控制变量法在影响液体压强的因素中的应用，不仅涉及液体压强，而且也涉及液体压强的计算，考查了研究液体压强的特点的实验以及实验过程注意的问题．
练习册系列答案
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在探究液体压强与哪些因素有关的实验中：