Question

15．在“探究影响液体压强大小因素”实验中．他们设计了如图所示的实验探究方案，图（a）、（b）、（d）中金属盒在液体中的深度相同．实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h₄＞h₁=h₂＞h₃．

（1）王明把压强计的探头放在水中不同深度处，发现U形管内液柱几乎无变化，其原因是液体压强计漏气；
（2）实验中液体内部压强的大小通过U形管中液面的高度差 反应出来
（3）小明发现比较（a）、（b） 两图中，保持金属盒深度不变，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变化 （选填“变化”或“不变化”），表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等 （选填“相等”或“不相等”）．
（4）由（a）图和（d）图可知，物体浸在液体中时所受压强的大小与液体密度有关  （填“有关”或“无关”）．

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形管中的液面变化很小，甚至不会变化；
（2）在实验中液体压强的大小变化不易直接测量，可以寻找液体压强的变化会引起哪些物理量发生变化，看能否通过形象直观的变化来反应液体压强的大小变化；
（3）分析图（a）和图（b）的两次实验，从而得出内部压强与方向是否有关；
（4）分析图（a）和图（d）的两次实验数据，找出哪些量是相同的，哪些量是不同的，从而得出液体的压强与液体密度的关系．

解答 解：
（1）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，导致U形管两边液柱的高度差变化小；
（2）实验中液体压强的大小变化不易直接测量，液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力不发生变化，从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化，进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化，因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化；
（3）比较（a）、（b） 两图中可知，保持金属盒深度不变，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变，这说明：同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等；
（4）分析图（a）和图（d）的两次实验，发现两次实验橡皮膜所处的深度相同，而液体的密度却不同，一杯是水，另一杯是浓盐水，从而得出液体的压强与液体密度有关，在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，液体的压强越大．
故答案为：（1）液体压强计漏气；（2）高度差；（3）不变化；相等；（4）有关．

点评 这是一道综合实验题，此题考查了学生理论联系生活实际的能力，及液体压强计的有关知识，我们要了解压强计的原理，知道液体压强计的操作要求等．