Question

7．如图所示，是小民同学用压强计探究液体内部压强的情境．

（1）当小民将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则在将金属盒浸入水中的过程中，与金属盒相连接的乳胶管可能出现了漏气的问题．
（2）排除故障后，小民重新将金属盒浸没于水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强越大．
（3）小民还发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与液体深度有关．由此可得出结论：同种液体内部深度越深，压强越大．
（4）小民还发现在同种液体中，金属盒与液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变（选填“不变”或“变化”）．表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等．
（5）接着小民要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应保持深度不变．
（6）小民保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示．比较丙、丁两次实验，于是小强得出了在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论．小民的这种探究方法存在的问题是没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化．

Answer 1

分析 （1）压强计的金属盒浸没在液体中，压强计的U型管左右液面是相平的，说明橡皮管破裂而漏气．
（2）本题采用了物理中常见的研究方法--转换法，即把水的内部压强的大小转换成U型管两边液面高度差的大小来判断，液面高度差越大，表示水内部的压强越大．
（3）（4）（5）（6）液体压强大小跟液体深度和密度有关．探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；探究液体压强跟密度时，控制深度不变，改变密度的大小．

解答 解：（1）当他将金属盒浸没于水中后．发现U形管两端液面相平，一定出现漏气现象，橡皮管出现破裂．所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒，看U型管液面是否变化．
（2）把水的内部压强的大小转换成U型管两边液面高度差的大小来判断，液面高度差越大，表示水内部的压强越大．
（3）随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以液体压强跟液体深度有关．由此可得出结论：同种液体内部深度越深，压强越大．
（4）在同种液体中，金属盒与液面的距离相同时，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．
（5）探究液体内部压强与液体密度的关系．则应保持深度不变．
（6）保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体是深度增大，密度增大，U型管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系．
故答案为：（1）漏气；（2）越大；（3）液体深度；越大；（4）不变；相同；
（5）深度；（6）没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化．

点评 此题为探究液体压强特点的实验，解答此问题要求学生掌握液体压强大小的影响因素，利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素．