Question

2．通過學習，同學們已經(jīng)知道了液體壓強的特點，在此基礎上，老師提出了這樣的問題：“有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒有標簽，能否用壓強計將它們區(qū)別開來呢？”小明和組員做了下面的探究實驗．

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平，而小明卻觀察到如圖（a）所示的情景，出現(xiàn)這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓小于大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”），調(diào)節(jié)的方法是B．
A．若U型管內(nèi)液面高度差為h，在右邊加h高的同種液體　　  B．取下軟管重新安裝
（2）小明再作圖（b）所示的檢查，當用手指按壓橡皮膜時（不論輕壓還是重壓），發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化，出現(xiàn)這種情況的原因是探頭漏氣．
（3）壓強計調(diào)節(jié)正常后，小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖（c）和（d）所示，于是認為圖（c）杯子中盛的是鹽水．你認為，小明的結論是可靠的．（選填“可靠”或“不可靠”）
（4）小明認為U形管里面最好裝密度比水小的液體來提高靈敏度，同組的小紅認為應該把U形管做細一些可以提高靈敏度，你認為小紅說的沒有道理，原因是：液體壓強與液柱的粗細無關．

Answer 1

分析 （1）U形管右端上方是和大氣相通的，等于大氣壓強；U形管左端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強小于大氣壓；只要取下軟管，讓U形管左端液面和大氣相通，這樣U形管兩端的液面就是相平的；
（2）壓強計是通過橡皮膜來感受壓強的，當橡皮膜受到壓強時，軟管中的氣體壓強變大，大于大氣壓強就會將U形管中的液面出現(xiàn)高度差，高度差越大，表示橡皮膜受到的壓強越大；若和橡皮膜連接的軟管出現(xiàn)漏氣，不論橡皮膜是否受到壓強，軟管中氣體的壓強都等于大氣壓，壓強計中液面就不會出現(xiàn)高度差；
（3）液體內(nèi)部的壓強與液體的深度和密度都有關系，在實驗中，應控制其中的一個量保持不變，才能觀察壓強與另一個量的關系，從控制變量法的角度進行判斷；
（4）根據(jù)液體壓強公式P=ρgh進行分析．

解答 解：
（1）當壓強計的橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中液面應該就是相平的，若U形管中的液面出現(xiàn)了高度差，就說明軟管中的氣體壓強小于大氣壓，在壓力差的作用下，U形管中的液面出現(xiàn)高度差；
要調(diào)節(jié)，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的；
（2）若壓強計的氣密性不好，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強，橡皮膜受到壓強時，軟管內(nèi)的氣體壓強不會發(fā)生變化，U形管中的液面就不會出現(xiàn)高度差；因此出現(xiàn)這種情況可能的原因是探頭漏氣．
（3）鹽水的密度大于水的密度，根據(jù)公式P=ρgh，在橡皮膜所受壓強相同時，（c）圖中橡皮膜所處的深度小于（d）圖中橡皮膜所處的深度，說明（c）中液體密度大，（c）杯子中盛的是鹽水，所以得出的結論是可靠的．
（4）根據(jù)液體壓強公式P=ρgh可知，U形管中的液柱高度與液體密度有關，與U形管的粗細無關，所以在U形管里面最好裝密度比水小的液體可以提高壓強計靈敏度．
故答案為：（1）小于；B；（2）探頭漏氣；（3）可靠；（4）小紅；液體壓強與液柱的粗細無關．

點評 此題考查的是我們對于液體壓強計的了解和液體壓強計算公式P=ρgh的應用；液體壓強的計算是中考必考的一個知識點，需要熟練掌握．