Question

14．小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点．

（1）压强计是通过比较U形管液面高度差 来比较被测压强大小的．
（2）当金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景，接下来的操作应该是C
A．再多加一些水   B．倒出一些水   C．取下软管重新安装   D．按压金属盒的橡皮膜
（3）小强再作图乙所示的检查．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：软管或橡皮膜漏气．
（4）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度不断增大，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深度有关．
（5）小强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，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．你认为他的结论是否可靠？
答：不可靠．原因是：没有控制金属盒在两种液体中的深度一样．
（6）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是③（选填序号）
①烧杯中换密度差更大的液体  ②U形管中换用密度更小的酒精 ③将U型管换成更细的．

Answer 1

分析 （1）使用压强计时，通过U形管液面高度差 来比较被测压强大小的；
（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）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，说明橡皮管破裂或漏气．
（4）（5）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．
（6）根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系．

解答 解：（1）压强计是通过比较U形管液面高度差 来比较被测压强大小的．
（2）当金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而如图甲所示的情景是右侧高于左侧，说明两侧液面上方气体压强不相等，接下来的操作应该是 取下软管重新安装，故选C；
（3）当用手指按压橡皮膜时，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软管或橡皮膜漏气．
（4）如图丙所示，将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度不断增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，由此可知液体内部的压强与深度有关，深度越深，压强越大．
（5）如图丁所示，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，比较丙、丁两次实验，得出在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论．这一结论并不可靠，因为倒入浓盐水后，深度发生变化，即没有控制金属盒在两种液体中的深度一样．
（6）探头在液体中的深度相同，根据p=ρgh可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，所以在“烧杯中换密度差更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差变大；“U形管中换用密度更小的酒精”U形管左右两侧液面的高度差较大；“将U型管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显，故选③．
故答案为：（1）U形管液面高度差；（2）C；（3）软管或橡皮膜漏气；（4）深度；
（5）不可靠； 没有控制金属盒在两种液体中的深度一样；（6）③．

点评 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．本实验考查较为全面，值得我们关注．