Question

17．小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点．实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示．

（1）当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了橡皮管破裂问题．
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与浸入液体的深度有关．
（3）小强保持丙图金属盒在水中的深度不变，改变金属盒的方向，观察中发现U形管两边的高度差没有改变，得出了在同一深度，液体向各个方向的压强相等的结论．
（4）接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，小强保持丙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，实验情形如图丁所示．比较丙、丁两次实验，小强得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论．小宇认为他的结论是不可靠．原因是：小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化．

Answer 1

分析 压强计的金属盒浸没在液体中，压强计的U型管左右液面是相平的，说明橡皮管破裂而漏气．
液体压强大小跟液体深度和密度有关．探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；探究液体压强跟密度时，控制深度不变，改变密度的大小．

解答 解：（1）当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面相平，一定出现漏气现象，橡皮管出现破裂．所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒，看U型管液面是否变化．
（2）金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟浸入液体的深度有关．
（3）小强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，改变金属盒的方向，进行实验，得出结论．
（4）小强保持丙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，液体是深度增大，密度增大，U型管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系．
故答案为：
（1）橡皮管破裂；
（2）浸入液体的深度；
（3）改变金属盒的方向；
（4）小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化．

点评 掌握液体压强大小的影响因素，利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素．