Question

如圖所示，用壓強計研究液體內部的壓強：

（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”）；調節的方法是：（

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）小明再作圖（b）所示的檢查．當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化．出現這種情況的原因是：

橡皮管或橡皮膜漏氣

．
（3）比較c、d圖實驗，說明

深度越深，壓強越大

；
（4）比較d、e圖實驗，說明

同種液體，同一深度，液體向各個方向的壓強相等

；
（5）為了進一步研究在同一深度，液體的壓強與液體的密度關系是否相等，他應如何操作，說出你的方法：

取一杯鹽水和一杯清水，將壓強計的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強

．
（6）小莉同學在學了液體壓強公式后，用公式對以上實驗的數據進行分析計算（g=10N/kg），得出金屬盒在30mm深處水的壓強是

300

Pa，而從壓強計測出的壓強為

280

Pa（壓強計的液面高度差為28mm），由此她發現按液面高度差計算的壓強值小于按液體深度計算的壓強值，你認為造成的原因是什么？原因：

橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強

．

Answer 1

分析：（1）如圖（a）所示的情景：說明出現了液面差，原因是：U形管左支管液面上方的氣壓大于大氣壓；調節的方法是：B．取下軟管重新安裝，橡皮膜內外壓強一樣；
（2）圖（b）壓強不變化．出現這種情況的原因是：橡皮膜或橡皮管漏氣．
（3）比較c、d圖實驗，說明 同種液體，深度越深，壓強越大；
（4）比較d、e圖實驗，說明 同種液體，同樣深度，液體壓強相同；
（5）為了進一步研究在同一深度，液體的壓強與液體的密度關系是否相等，他應如何操作，說出你的方法：去密度不同的液體，深度相同，比較液面差的高低．
（6）利用液體壓強計算公式p=ρgh，計算即可．原因的產生應該來自橡皮膜自身．

解答：解：（1）如圖（a）所示的情景：說明出現了液面差，即液面上的壓強大；因此，要取下軟管重新安裝，橡皮膜內外壓強一樣，選B；
（2）圖（b）壓強不變化．出現這種情況說明液面差的大小不受壓強的變化而變化，所以是橡皮管或橡皮膜漏氣；
（3）比較c、d圖實驗，說明 同種液體，深度越深，壓強越大；
（4）比較d、e圖實驗，說明：同種液體的同一深度處，液體內部各個方向的壓強相等_；
（5）他的操作方法是取密度不同的液體，深度相同，比較液面差的高低．即：取一杯鹽水和一杯清水，將壓強計的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強．
（6）p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300p_a；
∴p₂=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280p_a；
原因：橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強．
故答案為：（1）大于，B；（2）橡皮管或橡皮膜漏氣；（3）同種液體，深度越深，壓強越大；
（4）同種液體的同一深度處，液體內部各個方向的壓強相等_；
（5）取一杯鹽水和一杯清水，將壓強計的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強．
（6）300p_a；280p_a’；原因：橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強．

點評：本題難度大，不僅涉及液體壓強，而且也涉及液體壓強的計算，考查了研究液體壓強的特點的實驗以及實驗過程注意的問題．