Question

2．通过学习，同学们已经知道了液体压强的特点，在此基础上，老师提出了这样的问题：“有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，能否用压强计将它们区别开来呢？”小明和组员做了下面的探究实验．

（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应该相平，而小明却观察到如图（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小于大气压（填“大于”、“小于”或“等于”），调节的方法是B．
A．若U型管内液面高度差为h，在右边加h高的同种液体　　  B．取下软管重新安装
（2）小明再作图（b）所示的检查，当用手指按压橡皮膜时（不论轻压还是重压），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探头漏气．
（3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示，于是认为图（c）杯子中盛的是盐水．你认为，小明的结论是可靠的．（选填“可靠”或“不可靠”）
（4）小明认为U形管里面最好装密度比水小的液体来提高灵敏度，同组的小红认为应该把U形管做细一些可以提高灵敏度，你认为小红说的没有道理，原因是：液体压强与液柱的粗细无关．

Answer 1

分析 （1）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管左端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强小于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（2）压强计是通过橡皮膜来感受压强的，当橡皮膜受到压强时，软管中的气体压强变大，大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差，高度差越大，表示橡皮膜受到的压强越大；若和橡皮膜连接的软管出现漏气，不论橡皮膜是否受到压强，软管中气体的压强都等于大气压，压强计中液面就不会出现高度差；
（3）液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系，在实验中，应控制其中的一个量保持不变，才能观察压强与另一个量的关系，从控制变量法的角度进行判断；
（4）根据液体压强公式P=ρgh进行分析．

解答 解：
（1）当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中液面应该就是相平的，若U形管中的液面出现了高度差，就说明软管中的气体压强小于大气压，在压力差的作用下，U形管中的液面出现高度差；
要调节，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的；
（2）若压强计的气密性不好，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，橡皮膜受到压强时，软管内的气体压强不会发生变化，U形管中的液面就不会出现高度差；因此出现这种情况可能的原因是探头漏气．
（3）盐水的密度大于水的密度，根据公式P=ρgh，在橡皮膜所受压强相同时，（c）图中橡皮膜所处的深度小于（d）图中橡皮膜所处的深度，说明（c）中液体密度大，（c）杯子中盛的是盐水，所以得出的结论是可靠的．
（4）根据液体压强公式P=ρgh可知，U形管中的液柱高度与液体密度有关，与U形管的粗细无关，所以在U形管里面最好装密度比水小的液体可以提高压强计灵敏度．
故答案为：（1）小于；B；（2）探头漏气；（3）可靠；（4）小红；液体压强与液柱的粗细无关．

点评 此题考查的是我们对于液体压强计的了解和液体压强计算公式P=ρgh的应用；液体压强的计算是中考必考的一个知识点，需要熟练掌握．