题目内容

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，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图（a）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气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是：（）
A．将此时右边支管中高出的液体倒出；
B．取下软管重新安装．
（2）小明再作图（b）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：．
（3）比较c、d图实验，说明；
（4）比较d、e图实验，说明；
（5）为了进一步研究在同一深度，液体的压强与液体的密度关系是否相等，他应如何操作，说出你的方法：．
（6）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Pa，而从压强计测出的压强为Pa（压强计的液面高度差为28mm），由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值，你认为造成的原因是什么？原因：．

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，选B；
（2）图（b）压强不变化．出现这种情况说明液面差的大小不受压强的变化而变化，所以是橡皮管或橡皮膜漏气；
（3）比较c、d图实验，说明同种液体，深度越深，压强越大；
（4）比较d、e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_；
（5）他的操作方法是取密度不同的液体，深度相同，比较液面差的高低．即：取一杯盐水和一杯清水，将压强计的金属盒放在同一深度处，观察U型管中的液面高度差来比较压强．
（6）p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300p_a；
∴p₂=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280p_a；
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，B；（2）橡皮管或橡皮膜漏气；（3）同种液体，深度越深，压强越大；
（4）同种液体的同一深度处，液体内部各个方向的压强相等_；
（5）取一杯盐水和一杯清水，将压强计的金属盒放在同一深度处，观察U型管中的液面高度差来比较压强．
（6）300p_a；280p_a’；原因：橡皮膜由于发生形变，自身产生一个向外的压强．
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）图（b）压强不变化．出现这种情况的原因是：橡皮膜或橡皮管漏气．
（3）比较c、d图实验，说明同种液体，深度越深，压强越大；
（4）比较d、e图实验，说明同种液体，同样深度，液体压强相同；
（5）为了进一步研究在同一深度，液体的压强与液体的密度关系是否相等，他应如何操作，说出你的方法：去密度不同的液体，深度相同，比较液面差的高低．
（6）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．
点评：本题难度大，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．