Question

20．如圖所示，用壓強計研究液體內(nèi)部的壓強：

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應當相平，而小明同學卻觀察到如圖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”、“小于”或“等于”）；調(diào)節(jié)的方法是：B
A．將此時右邊支管中高出的液體倒出    B．取下軟管重新安裝
（2）小明做了如圖（b）所示的檢查．當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，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：氣密性不好．
（3）比較c、d圖實驗，說明在同種液體中，深度越深，液體的壓強越大；
（4）比較d、e圖實驗，說明同種液體在同一深度各個方向壓強相等；
（5）在實驗的過程中，小明發(fā)現(xiàn)根據(jù)壓強計液面高度差計算出的壓強p₁和用燒杯液體深度計算出的壓強p₂不相等，同學們討論發(fā)現(xiàn)是由于橡皮膜發(fā)生形變導致p₁小于 p₂（選填“大于”、“小于”或“無法判斷”）
（6）他換用其他液體探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，當探頭在液體中的深度相同時，U形管左右兩側(cè)液面的高度差對比不明顯，則下面操作不能使兩側(cè)液面高度差對比更加明顯的是③ （選填序號）
①燒杯中換密度差更大的液體   ②U形管中換用密度更小的酒精  ③將U型管換成細一點．

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形管右端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強大于大氣壓；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）（4）液體壓強與液體的密度與深度有關(guān)，在同一深度，向各個方向的壓強相等，結(jié)合控制變量法，觀察圖示可得出結(jié)論；
（5）橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個向外的壓強，據(jù)此分析解答即可；
（6）根據(jù)p=ρgh來分析壓強和液體密度的關(guān)系．

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；故選B．
（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；
（3）比較c、d圖實驗，可以看出，液體相同，但深度不同，可得出結(jié)論：在同種液體中，深度越深，液體的壓強越大；
（4）比較d、e圖實驗，可以看出，液體相同，深度也相同，只是橡皮膜的朝向不同，可得出結(jié)論：同種液體在同一深度各個方向壓強相等；
（5）橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個向外的壓強，所以根據(jù)壓強計液面高度差計算出的壓強p₁小于用燒杯液體深度計算出的壓強p₂．
（6）探頭在下列液體中的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強越大，所以在“燒杯中換密度差更大的液體”U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；“U形管中換用密度更小的酒精”U形管左右兩側(cè)液面的高度差較大；“將U型管換成更細的”不能使兩側(cè)液面高度差對比更加明顯，故選③．
故答案為：（1）大于；B；（2）氣密性不好；（3）同種液體壓強隨深度增加而增大；
（4）同種液體在同一深度各個方向壓強相等；（5）小于；（6）③．

點評 掌握液體壓強大小的影響因素，會使用壓強計，會利用控制變量法探究液體壓強大小的影響因素，是順利解答本題的關(guān)鍵．