Question

20．如圖所示，用壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)：

（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”、“小于”或“等于”）；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）小明做了如圖（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：氣密性不好．
（3）比較c、d圖實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明在同種液體中，深度越深，液體的壓強(qiáng)越大；
（4）比較d、e圖實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明同種液體在同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)相等；
（5）在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，小明發(fā)現(xiàn)根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)液面高度差計(jì)算出的壓強(qiáng)p₁和用燒杯液體深度計(jì)算出的壓強(qiáng)p₂不相等，同學(xué)們討論發(fā)現(xiàn)是由于橡皮膜發(fā)生形變導(dǎo)致p₁小于 p₂（選填“大于”、“小于”或“無(wú)法判斷”）
（6）他換用其他液體探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，當(dāng)探頭在液體中的深度相同時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度差對(duì)比不明顯，則下面操作不能使兩側(cè)液面高度差對(duì)比更加明顯的是③ （選填序號(hào)）
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(xì)一點(diǎn)．

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）（4）液體壓強(qiáng)與液體的密度與深度有關(guān)，在同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)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(gè)向外的壓強(qiáng)，據(jù)此分析解答即可；
（6）根據(jù)p=ρgh來(lái)分析壓強(qiáng)和液體密度的關(guān)系．

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；故選B．
（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）比較c、d圖實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)越大；
（4）比較d、e圖實(shí)驗(yàn)，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(gè)方向壓強(qiáng)相等；
（5）橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個(gè)向外的壓強(qiáng)，所以根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)液面高度差計(jì)算出的壓強(qiáng)p₁小于用燒杯液體深度計(jì)算出的壓強(qiáng)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(qiáng)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(xì)的”不能使兩側(cè)液面高度差對(duì)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(qiáng)隨深度增加而增大；
（4）同種液體在同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)相等；（5）小于；（6）③．

點(diǎn)評(píng) 掌握液體壓強(qiáng)大小的影響因素，會(huì)使用壓強(qiáng)計(jì)，會(huì)利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素，是順利解答本題的關(guān)鍵．