Question

【题目】小李同学研究当与U形管相连的金属盒放入液体中时

U形管两边液面高度差的特点。他在U形管内注水、将与U形管一端相连的金属盒放入容器内的液体中，发现U形管两边液面有一高度差，如图（a）所示。接着他分别仅改变金属盒在液体中的深度、U形管内液体的种类、金属盒的面积，发现U形管两边液面高度差如图（b）、（c）和（d）所示。（已知ρ酒＜ρ水，S1＜S2）

①分析图（a）和（b）可知，金属盒在液体中的深度越大，U形管内液体密度相同，U形管两边液面_____。

②分析图（a）和（c）可知，金属盒在液体中的深度相同时，_____。

③分析图（a）和（d）可知，金属盒在液体中的深度相同时，_____。

Answer 1

【答案】高度差越大 U 形管内液体密度越大，U 形管两边液面高度差越小 U 形管内液体密度相同，U 形管两边液面高度差相同，与金属盒面积无关

【解析】

U形管两侧液面高度差的大小影响因素：金属盒在液体中的深度、U形管内液体的种类、金属盒的面积，探究和其中一个是否有关时，应该用到控制变量法。

（1）分析图（a）和（b）可知，U形管内液体的密度、金属盒的面积均相同，金属盒在液体中的深度越大，U形管两侧液面高度差越大；

（2）分析图（a）和（c）可知，金属盒在液体中的深度、金属盒的面积均相同，且水的密度大于酒精，U形管装水时两边液面高度差较小（小于管内装酒精时两边液面高度差），即U形管内液体密度越大，U形管两边的液面高度差越小；

（3）分析图（a）和（d）可知，金属盒在液体中的深度、U形管内液体的密度均相同时，改变金属盒的面积，发现U形管两边液面高度差相同，表明U形管两边液面高度差与金属盒面积无关。