Question

8．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，小明采用闻气味的方法判断出无气味的是水．小华则采用压强计进行探究：
（1）如图甲，用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中一定深度处，U型管内水面也出现相等的高度差，这说明手对橡皮膜的压强等于酒精中一定深度处的压强；下列研究事例中也是用这种研究方法的是A；
A、平面镜成像的实验利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同
B、牛顿对大量的实验事实进行深入研究，总结出牛顿第一定律
C、在研究压力作用效果与压力大小的关系时，要控制受力面积相同
（2）若在使用压强计前，发现U型管内水面己有高度差，通过B方法可以进行调节．
A．从U型管内向外倒出适量水；B．拆除软管重新安装；C．向U型管内加适量水；
（3）小华把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小，认为图乙烧杯中盛的是酒精．她的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的深度相同．
（4）小华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不变．表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等．

Answer 1

分析 （1）压强计U型管液面的高度差可以反应压强大小，高度差越大，压强越大，高度差相等，压强相等；由实验过程可知，其采用了一种重要的研究方法：等效替代法，然后根据各实验所用的方法分析答题；
（2）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；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；
（3）此题用到了常用的研究方法：控制变量法．要判断图乙、丙中各是何种液体，应控制金属盒在两种液体中的深度相同，观察U形管两侧的液面高度差的大小．液面高度差越大，说明液体的密度越大；液面高度差越小，说明液体的密度越小．从而可判断乙、丙烧杯中液体的种类；
（4）在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等．

解答 解：
（1）用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放人酒精中，所起的效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强，此时使U型管内水面出现相等的高度差，说明了酒精产生的压强与手指产生的压强相等．该实验应用了：等效替代法；
A、平面镜成像的实验利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，该实验应用了等效替代法；
B、牛顿对大量的实验事实进行深入研究，总结出牛顿第一定律，用到了推理法；
C、在研究压力作用效果与压力大小的关系时，要控制受力面积相同，用到了控制变量法．
因此A、B、C三个事例中应用了与之相同的实验方法的，应该是A选项；
（2）进行调节时，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，故选B；
（3）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度．从图乙、丙可知，小华在判断烧杯中的液体的种类时，没有采用控制变量法使金属盒在两种液体中的深度相同，因此无法得出正确结论．正确的做法是：他应该把金属盒浸入到液体的同一深度；
（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．
故答案为：（1）手对橡皮膜的压强等于酒精中一定深度处的压强；A；（2）B；（3）深度；（4）相等．

点评 这是一道综合实验题，此题的难点是液体压强计的有关知识，我们要了解压强计的原理，知道液体压强计的操作要求，并运用好控制变量法等．