Question

12．小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如表：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计右左液面高度差/cm
1	水	5	朝上	4.8
2	水	5	朝下	4.8
3	水	5	朝侧面	4.8
4	水	10	朝侧面	9.5
5	水	15	朝侧面	14.2
6	酒精	15	朝侧面	11.4

根据表中的数据，请回答下列问题：
（1）如图所示，当把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面相平．
（2）该液体压强计不是（选填“是”或“不是”）连通器．
（3）比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等．
（4）比较序号3、4、5的三组数据，可得出的结论是：相同液体的同一深度，向各个方向的压强相等．
（5）比较序号为5、6的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，不同液体的压强与密度有关．
（6）若U形管中装的是红墨水，则第4次实验中橡皮管内气体的压强与大气压之差约为950Pa．（ρ_红墨水≈1.0×10³kg/m³）
（7）在实验后的讨论中，大家认为小明的实验操作和读数完全正确，但是发现橡皮膜所处的深度数值总是大于U形管左右液面高度差的数值，经过分析，大家找出了下列几个原因，你认为可能的是：B．
①大气压　　②像皮膜受到压强　　③U形管中液体密度与烧杯中的液体密度不同　　
④软管太粗⑤读数有误差　　⑥U形管放斜了
A．①②B．②③C．③④D．⑤⑥

Answer 1

分析 （1）压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的，若液体压强计漏气，U形管中的液面就不会变化．
（2）根据连通器：上端开口下端连通的容器．连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的．
（3）掌握控制变量法在此实验中的应用，通过分析表格中数据的变化的量和不变的量得出影响液体压强的因素．
（4）得出压强与深度的关系，需改变深度，其它条件不变；
（5）不同液体的密度不同，也得出与密度的关系，需保持深度相同；
（6）根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差；
（7）橡皮膜所处的深度数值总是大于U形管左右液面高度差的数值，说明容器内液体产生的压强大于U型管左右液面高度差计算出来的压强值，据此分析．

解答 解：（1）调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平．
（2）液体压强计的下部是连通的，但两端不是开口的，所以不是利用连通器原理制成的；
（3）由①②③的三组数据，液体的密度相同，深度相同，橡皮膜方向不同，压强计左右液面高度差相同，则压强相同，可得相同液体的同一深度，向各个方向的压强相等；
（3）③④⑤三组数据的液体密度相同、橡皮膜的方向相同，但深度不同，所以可以探究液体压强与深度的关系；
（4）⑤⑥⑦的三组数据，深度相同，橡皮膜方向相同，液体密度不同，可得不同液体的压强与液体密度有关．
（5）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；
（6）橡皮管内气体的压强与大气压之差：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.095m=950Pa．
（7）橡皮膜所处的深度数值总是大于U形管左右液面高度差的数值，也就是说按液体深度计算的压强值大于按压强计液面高度差计算的压强值，其原因是橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强，另一个原因可能是U形管中液体密度与烧杯中的液体密度不同；故选B．
故答案为：（1）相平；（2）不是；（3）1、2、3；（4）相同液体的同一深度，向各个方向的压强相等；（5）5、6；（6）950；（7）B．

点评 此题是探究液体内部压强的规律实验，主要考查了学生对控制变量法的掌握和应用，在分析时，注意不变的量和改变的量．掌握液体内部压强的特点：随深度的增加而增大，同一液体相同深度向各个方向的压强相等，相同深度，液体的密度越大，压强越大，这是解题的关键．