Question

4．如图所示，小欢用U形管中装有水的压强计探究“影响液体压强大小的因素”．请回答：
（1）观察比较甲、乙和丙三图，可以探究液体压强与方向的关系；要探究液体压强跟液体密度是否有关，应观察比较图丙和丁．
（2）图甲中，其他条件不变，若将U形管中的水换成酒精，那么U形管液面的高度差将变大 （选填变大、变小、不变）
（3）图戊和己中，完全相同的圆柱形容器中，分别装有质量相等、种类不同的液体，距离容器底同一高度处分别有M、N两点，则这两点的压强关系是P_M小于P_N（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等．液体的压强跟液体的深度和密度有关．液体的密度一定时，液体越深，液体压强越大；在液体的深度一定时，液体的密度越大，液体压强越大．
（2）在甲图中，若只将U型管中的水换成酒精，其他条件不变，是控制深度相同，改变液体的密度，观察U形管两侧的液面高度差是否相等，得出液体内部压强是否和液体的密度有关．
（3）已知液体内M、N两点到容器底部的距离相等，根据m=ρV、V=Sh可知M、N两点以下液体质量的大小关系；根据液体的质量相等可知M、N两点上液体的质量关系，因液体对M、N所在液面的压力和液体自身的重力相等，根据压强公式即可得出这两处的液体压强大小关系．

解答 解：（1）通过观察比较甲、乙、丙三图所做的实验可知，液体的密度相同，液体的深度相同，金属盒朝向不同，U形管内液面高度差相等．所以探究的问题是液体内部同一深度朝各个方向的压强是否相等；
要想探究液体压强跟液体密度是否有关，需控制液体的深度相同、液体的密度不同，符合条件的是丙和丁．
（2）在甲图中，若只将U型管中的水换成酒精，其他条件不变，金属盒所处的深度不变，把水换成酒精，密度变小，液体压强不变，则可以观察到U型管两边液面的高度差变大．
（3）由图知，戊容器内液体的体积小于己容器内液体的体积，两种不同液体质量相等，
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，戊容器内液体的密度大于己容器内液体的密度，
因为M、N两点到容器底的距离相等，两容器底面积相等，
由m=ρV=ρSh可知，M、N两点以下液体的质量：m_M下＞m_N下；
又因为完全相同的容器中，分别盛有质量相等、种类不同的两种液体，
所以M、N两点上液体的质量：m_N上＞m_M上，G_N上＞G_M上，
故液体对M、N所在液面的压力F_N上＞F_M上，
根据p=$\frac{F}{S}$可知，p_N＞p_M．
故答案为：
（1）液体压强与方向的关系；丙和丁；（2）变大；（3）小于．

点评 此题主要考查的是液体内部压强的规律以及液体内部压强的影响因素，注意转换法和控制变量法在实验中的运用．液体压强是中考必考的一个知识点，需要掌握．