Question

19．小枫用U形管压强计做“探究液体内部压强的特点”的实验．

（1）他发现用手挤压橡皮膜时，如图甲所示，U形管的左（填“左”或“右”）侧的液面会下降，形成高度差；
（2）通过探究，他知道液体内部压强的大小与液体的深度和液体的密度有关；
（3）在此基础上，小枫将压强计的探头放入液面相平的a、b两种不同液体的相同深度处，观察到现象如图乙所示，则两种液体的密度大小关系是ρ_a＜ρ_b（填“＞”、“=”、“＜”；另外他还观察到吧探头放入水中不同深度时，每次U形管中液面的高度差都小于橡皮膜在水中所处深度，其原因是水的密度小于U形管内液体的密度．
（4）如图丙，小枫在一瓶未开口的矿泉水瓶的侧壁开了三个大小相同的孔，你认为用手挤压时水喷射最远的是C孔．

Answer 1

分析 （1）空气和液体一样，可以将受到的压强向各个方向传递；
（2）根据液体压强的特点分析：
①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
②液体的压强随深度的增加而增大；
③不同液体的压强还跟密度有关，深度一定时，液体的密度越大，压强越大；
（3）由乙图知，压强计的金属盒在两种液体的相同深度，但U型管液面高度差不同，也就是液体压强不同，原因是密度不同，液体密度大小用公式ρ_液=$\frac{p}{gh}$比较；
根据液体压强公式p=ρ_液gh分析，当压强相等时，液体的密度与深度成反比；
（4）水喷射速度最远，是此处的压强最大，压强大小用公式p=ρgh分析．

解答 解：
（1）用手挤压橡皮膜时，手对橡皮膜有压强，此压强被空气传递给U型管左侧的液柱，所以左侧液柱下降，右侧液柱上升，形成高度差；
（2）液体内部压强的大小与液体的深度和液体的密度有关；
（3）在乙图中，压强计的金属盒在两种液体的相同深度，但在b液体中U型管液面高度差更大，说明受到的压强更大．由公式ρ_液=$\frac{p}{gh}$可以看出：ρ_a＜ρ_b；
根据p=ρ_液gh可知，当压强相等时，液体的密度与深度成反比，所以把探头放入水中不同深度时，每次U形管中液面的高度差都小于橡皮膜在水中所处深度，其原因是水的密度小于U形管内液体的密度．
（4）瓶子中盛有水，密度一定，由图知A、B、C三点，C点水的深度最大，根据公式p=ρgh可知，用手挤压瓶子时，C点压强最大，所以水喷射的速度最大．
故答案为：
（1）左；
（2）液体的密度；
（3）＜；水的密度小于U形管内液体的密度；
（4）C．

点评 本题考查液体压强公式的应用，关键知道影响液体压强的因素有液体密度和液体深度，要研究液体压强与其中一个量的关系，先保证另一个量不变，做实验前一定要检查装置的气密性，还要学会应用控制变量法解决问题．