Question

4．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小锋猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关，如图1是小锋同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置：

（1）实验前，小锋发现压强计的金属盒还没放进液体中，U形管两边的液面已经出现高度差了，出现这种情况，调节的方法是：B
A．将液面高的那边管中高出的液体倒出     B．取下软管重新安装
C．往液面低的那边管中加入适当液体
（2）小锋检查另外一个装置时．当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，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压强计的密封性不好．
（3）该实验过程中通过观察U形管两边液柱的高度差来反映（选填“计算”或“反映”）出液体压强的大小，这种实验探究方法称作转换法．
（4）要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和乙（填“乙”或“丙”）来进行研究；比较乙和丙图可得到的结论是液体压强与液体的密度有关
（5）为进一步学习液体的压强知识时，老师使用了如图2所示的实验装置：容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔．实验时，在两侧倒入相同深度的水，橡皮膜不变（填“不变”或“向左凸”或“向右凸”）可以初步得到结论是同种液体，同深度压强相等；如图所示若左侧注入的是水，水面距离橡皮膜8cm，右侧注入酒精，酒精液面距离橡皮膜10cm，酒精对橡皮膜的压强是800 Pa，我们可以观察到的现象是橡皮膜不变（填“不变”或“向左凸”或“向右凸”）（ρ酒精=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）实验前，小锋发现压强计的金属盒还没放进液体中，U形管两边的液面已经出现高度差了，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）根据U形管中液面的高度差可判断压强的大小，这种实验探究方法称作转换法；
（4）探究液体压强跟密度的关系时，保持液体的深度、方向相同，改变密度；探究液体压强跟深度关系时，保持液体的密度、方向相同；改变深度；
（3）根据公式p=ρgh进行分析解答．

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大于大气压，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，故选B；
（2）小锋用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，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：压强计的密封性不好；
（3）该实验过程中通过观察U形管两边液柱的高度差来反映出液体压强的大小，这种实验探究方法称作转换法；
（4）要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，保持密度相同，橡皮膜的方向相同，改变深度，由实验可知甲和乙适合；选取装置乙和装置丙进行实验时，乙和丙液体种类不同，其液体密度不同，可得到的结论是液体压强与液体的密度有关；
（5）实验时，在两侧倒入相同深度的水，根据公式p=ρgh可知，橡皮膜两边受到的压强相等，故橡皮膜不变，可以初步得到结论是同种液体，同深度压强相等；
水对橡皮膜的压强：p=ρ_水gh_水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-2m=800Pa；酒精对橡皮膜的压强：p′=ρ_酒精gh_酒精=0.8×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-2m=800Pa，橡皮膜受到水和酒精的压强相等，所以不向任何一方凸起．
故答案为：（1）B；（2）压强计的密封性不好；（3）反映；转换；（4）乙；液体压强与液体的密度有关；（5）不变；同种液体，同深度压强相等；800；不变．

点评 本题考查了压强大小的判断、压强计的检查、利用压强计判断液体密度大小等问题，难度不大，掌握基础知识即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用．