Question

2．小明利用圖甲、乙、丙所示的器材探究液體內部壓強的特點．

（1）他向圖甲中的U形管內注入適量的藍墨水，當管內的藍墨水靜止時，U形管左右兩側液面的高度相平（選填“相平”或“不相平”）．
（2）他將探頭用橡皮管連接到U形管左側的端口后，將探頭沒入水中，增大探頭在水中的深度，發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側液面的高度差變大，說明液體密度相同時，深度越深，液體壓強越大．
（3）如圖乙、丙所示，將探頭放入水和酒精中相同深度，發(fā)現(xiàn)探頭在酒精中時，U形管左右兩側液面的高度差小，說明深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大．
（4）小明做完實驗后，又想驗證浮力大小與液體密度的關系，于是他做了圖丁和圖戊所示的實驗．將同一金屬塊掛在彈簧測力計下分別浸入水和酒精中一部分，并保證浸入液體中的體積相同（選填“相同”或“不同”）．實驗中小明觀察到圖丁中彈簧測力計的示數(shù)F₁小于圖戊中彈簧測力計的示數(shù)F₂，說明物體排開液體體積相同時，液體密度越大，產生的浮力越大．

Answer 1

分析 （1）U形管的實質是連通器，當連通器中的同種液體不流動時，兩側的液面保持相平；
（2）（3）液體內部壓強大小通過U形管兩側液面高度差的大小來反映，這是轉換法；液體壓強和液體的密度、深度有關，實驗中采用控制變量法來設計實驗．
（4）在探究浮力大小與哪些因素有關時，也應使用控制變量法．

解答 解：（1）圖甲中的U形管相當于一個連通器，向圖甲中的U形管內注入適量的藍墨水，當管內的藍墨水靜止時，U形管左右兩側液面的高度相同；
（2）實驗中水的密度不變，將探頭沒入水中，增大探頭在水中的深度，發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側液面的高度差變大，說明：液體密度相同時，深度越深，液體壓強越大．
（3）如圖乙、丙所示，將探頭放入水和酒精中相同深度，發(fā)現(xiàn)探頭在酒精中時，U形管左右兩側液面的高度差小，說明：在深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大．
（4）驗證浮力大小與液體密度的關系，應控制物體浸入液體的體積相同，液體的密度不同，所以，應將同一金屬塊掛在彈簧測力計下分別浸入水和酒精中一部分，并保證浸入液體中的體積相同，通過觀察彈簧測力計示數(shù)的大小變化來驗證結論是否正確；
圖丁中彈簧測力計的示數(shù)F₁小于圖戊中彈簧測力計的示數(shù)F₂，由F_浮=G_物-F_示可知，物體在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力；又知物體排開液體的體積相同，水的密度大于酒精的密度，由此可以說明：物體排開液體體積相同時，液體密度越大，產生的浮力越大．
故答案為：（1）相平；
（2）液體密度相同時，深度越深，液體壓強越大；
（3）深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大；
（4）相同；物體排開液體體積相同時，液體密度越大，產生的浮力越大．

點評 此題主要考查的是學生對液體壓強的影響因素實驗的理解和掌握，解答此類題目要注意控制變量法和轉換法的運用．