Question

4．小明在用壓強(qiáng)計(jì)做“探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素”．
（1）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小明同學(xué)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大于 大氣壓；（填“大于”、“等于”或“小于”）調(diào)節(jié)的方法是：B．

A．將此時(shí)右邊支管中高出的液體倒出      B．取下軟管重新安裝
（2）小明再作圖（b）所示的檢查．當(dāng)用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時(shí)，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：壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好．
（3）下表是小明同學(xué)利用如圖c所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時(shí)所測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	深度h/（cm）	橡皮膜在水中的方向	U型管左右液面 高度差△h/（cm）
1	3	朝上	2.6
2	6	朝上	5.4
3	9	朝上	8.2
4	9	朝下	8.0
5	9	朝左	8.2
6	9	朝右	8.2

①實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)有一組是錯(cuò)誤的，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)為4；
②比較序號(hào)1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：同種液體，深度增加，液體壓強(qiáng)增加；
③比較序號(hào)3、5、6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（4）該實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．了解了“液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)”后，如圖（d）所示，將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中，下列做法中能使U形管兩邊液面的高度差減小的是D
A．將探頭放在同樣深度的濃鹽水中
B．將探頭在原位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°
C．將探頭向下移動(dòng)一段距離
D．將探頭向上移動(dòng)一段距離．

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(qiáng)；U形管右端液面比較高，就說(shuō)明U形管左端液面上方的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓；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(qiáng)計(jì)是通過(guò)橡皮膜來(lái)感受壓強(qiáng)的，當(dāng)橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，軟管中的氣體壓強(qiáng)變大，大于大氣壓強(qiáng)就會(huì)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(qiáng)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(qiáng)，軟管中氣體的壓強(qiáng)都等于大氣壓，壓強(qiáng)計(jì)中液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；
（3）液體壓強(qiáng)跟液體密度和液體的深度有關(guān)．在液體密度一定時(shí)，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大；在液體深度一定時(shí)，液體密度越大，液體的壓強(qiáng)越大．同種液體，同一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（4）物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問(wèn)題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題；每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法．
根據(jù)影響壓強(qiáng)大小的因素進(jìn)行判斷，要減小U形管兩邊液面的高度差，根據(jù)p=ρ_液gh，可以減小深度或減小液體的密度．

解答 解：（1）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中液面應(yīng)該就是相平的，若U形管中的液面出現(xiàn)了高度差，就說(shuō)明軟管中的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓，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(qiáng)就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的；
（2）若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強(qiáng)，橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，軟管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不會(huì)發(fā)生變化，U形管中的液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；
（3）①分析表中的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4的數(shù)據(jù)與序號(hào)3、5、6的數(shù)據(jù)相比，深度相同，同種液體，其U形管的高度差應(yīng)該相同，但表中數(shù)據(jù)不同，說(shuō)明序號(hào)4的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤；
②通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3的數(shù)據(jù)可得出，同種液體，深度增加，液體壓強(qiáng)增加；
③通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、5、6的數(shù)據(jù)可得出，同種液體，同一深度，向各個(gè)方向壓強(qiáng)相等．
（4）影響液體壓強(qiáng)大小的因素是液體密度和液體深度，要探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)，需要控制液體深度相同；
要探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系時(shí)，需要控制液體密度相同；
掌握轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)U形管兩邊液面的高度差來(lái)表示液體壓強(qiáng)的大�。�因此該實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法；
A、將探頭放在食鹽水中的同樣深度處，液體的密度變大，橡皮膜受到的壓強(qiáng)變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故錯(cuò)誤；
B、液體內(nèi)部在同一深度不同方向的壓強(qiáng)是相等的，將壓強(qiáng)計(jì)的探頭在原處轉(zhuǎn)動(dòng)180°不會(huì)影響壓強(qiáng)的大小，故錯(cuò)誤；
C、將探頭向下移動(dòng)一段距離，深度變大，橡皮膜受到的壓強(qiáng)變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故錯(cuò)誤；
D、將探頭向上移動(dòng)一段距離，深度變小，橡皮膜受到的壓強(qiáng)變小，U形管兩邊液面的高度差減小，故正確．
故選D．
故答案為：（1）大于；B；（2）壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好；（3）①4；②同種液體，深度增加，液體壓強(qiáng)增加；③3、5、6；（4）控制變量法和轉(zhuǎn)換法；D．

點(diǎn)評(píng) 掌握液體壓強(qiáng)大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素是本題考查的重點(diǎn)，本題中還應(yīng)重點(diǎn)鍛煉分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．