Question

17．通過學習，同學們已經知道了液體壓強的特點，在此基礎上，老師提出了這樣的問題：“有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒有標簽，能否用壓強計將它們區別開來呢？”小明做了下面的探究實驗．

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平，而小明卻觀察到如圖（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，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壓強計的氣密性不好．
（3）壓強計調節正常后，小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖（c）和（d）所示，發現圖（d）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認為圖（d）杯子中盛的是鹽水．
①你認為，小明的結論是不可靠的．（選填“可靠”或“不可靠”）
②簡要說明理由：金屬盒在兩種液體中的深度不同．
（4）若要探究在同一深度處液體壓強是否相等，正確的操作方法是：將壓強計的金屬盒浸在液體中某一深度處，改變金屬盒的方向，觀察U形管兩邊液面的高度差．

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高度差；
（3）要判斷兩杯液體中哪杯是鹽水，就要控制壓強計的探頭浸入水中的深度相同，根據公式p=ρgh，深度相同時壓強大的液體密度大，密度大是鹽水；
（4）探究同一深度的壓強相等，需使金屬盒在液體的同一深度，改變橡皮膜的方向，并觀察U形管兩邊液面高度差的變化．

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，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；
要調節，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；
（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，軟管內的氣體壓強不會發生變化，U形管中的液面就不會出現高度差；
（3）鹽水的密度大于水的密度，根據公式p=ρgh，在橡皮膜浸入液體的深度相同時，鹽水中的壓強比較大，可以測出相同深度處鹽水和水的壓強，從而判斷出哪杯是鹽水；因為液體的壓強不僅與液體密度有關，還與浸入液體的深度有關，該實驗小明沒有讓橡皮膜浸在鹽水和水的相同深度處，所以得出的結論是不可靠的；
（4）在探究液體同一深度液體壓強相等時，壓強計的金屬盒在液體的同一深度處，并改變金屬盒的方向，比較U形管中液面的高度差．
故答案為：（1）大于；B；（2）壓強計的氣密性不好；（3）不可靠；金屬盒在兩種液體中的深度不同；（4）金屬盒的方向．

點評 此題考查的是我們對于液體壓強計的了解和液體壓強計算公式p=ρgh的應用，液體壓強的計算是中考必考的一個知識點，需要掌握．