Question

5．如图所示，用压强计研究液体内部的压强：

（1）当压强计的金属盒在空气中时，小明同学观察到如图所示的情景，出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压（填“大于”、“小于”或“等于”，调节的方法是取下软管重新安装．
（2）比较c、d图实验．说明同种液体的同一深度处，液体内部各个方向的压强相等．
（3）小明保持C图中金属盒的位置不变，并将-杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，观察发现U形管中的液面高度差变大，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，该结论不可靠，原因没有控制深度相同．
（4）小莉同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算（g=10N/kg），得出金属盒在30mm深处水的压强是300Pa，而从压强计测出的压强为280 Pa（压强计左右两管中水的液面高度差为28mm），造成这种差异的原因是橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强．

Answer 1

分析 （1）如图（a）所示的情景：说明出现了液面差，原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压；调节的方法是：B．取下软管重新安装，橡皮膜内外压强一样；
（2）比较c、d图实验，说明：同种液体，同样深度，液体压强相同；
（3）探究液体压强跟密度是否有关时，控制深度不变，改变密度的大小；
（4）利用液体压强计算公式p=ρgh，计算即可．原因的产生应该来自橡皮膜自身．

解答 解：（1）如图（a）所示的情景：说明出现了液面差，即液面上的压强大；因此，要取下软管重新安装，橡皮膜内外压强一样；
（2）比较c、d图实验，说明：同种液体的同一深度处，液体内部各个方向的压强相等；
（3）小明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．小明保持C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，液体的深度增大，密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能得出“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论；
（4）金属盒在30mm深处水的压强p=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300p_a；压强计测出的压强为p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280p_a；造成这种差异的原因：橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强．
故答案为：（1）大于；取下软管重新安装；（2）同种液体的同一深度处，液体内部各个方向的压强相等；（3）没有控制深度相同；（4）300；280；橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强．

点评 本题不仅涉及液体压强，而且也涉及液体压强的计算，考查了研究液体压强的特点的实验以及实验过程注意的问题．