Question

4．在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小鋒猜想：液體的壓強(qiáng)可能與液體的密度、深度等因素有關(guān)，如圖1是小鋒同學(xué)設(shè)計(jì)的用壓強(qiáng)計(jì)探究影響液體壓強(qiáng)因素的三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)前，小鋒發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒還沒放進(jìn)液體中，U形管兩邊的液面已經(jīng)出現(xiàn)高度差了，出現(xiàn)這種情況，調(diào)節(jié)的方法是：B
A．將液面高的那邊管中高出的液體倒出     B．取下軟管重新安裝
C．往液面低的那邊管中加入適當(dāng)液體
（2）小鋒檢查另外一個(gè)裝置時(shí)．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)這種情況的原因是壓強(qiáng)計(jì)的密封性不好．
（3）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)觀察U形管兩邊液柱的高度差來(lái)反映（選填“計(jì)算”或“反映”）出液體壓強(qiáng)的大小，這種實(shí)驗(yàn)探究方法稱作轉(zhuǎn)換法．
（4）要探究液體密度相同時(shí)，液體的壓強(qiáng)與液體的深度是否有關(guān)，應(yīng)選取裝置甲和乙（填“乙”或“丙”）來(lái)進(jìn)行研究；比較乙和丙圖可得到的結(jié)論是液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)
（5）為進(jìn)一步學(xué)習(xí)液體的壓強(qiáng)知識(shí)時(shí)，老師使用了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置：容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一用薄橡皮膜封閉的圓孔．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在兩側(cè)倒入相同深度的水，橡皮膜不變（填“不變”或“向左凸”或“向右凸”）可以初步得到結(jié)論是同種液體，同深度壓強(qiáng)相等；如圖所示若左側(cè)注入的是水，水面距離橡皮膜8cm，右側(cè)注入酒精，酒精液面距離橡皮膜10cm，酒精對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)是800 Pa，我們可以觀察到的現(xiàn)象是橡皮膜不變（填“不變”或“向左凸”或“向右凸”）（ρ酒精=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)前，小鋒發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒還沒放進(jìn)液體中，U形管兩邊的液面已經(jīng)出現(xiàn)高度差了，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）根據(jù)U形管中液面的高度差可判斷壓強(qiáng)的大小，這種實(shí)驗(yàn)探究方法稱作轉(zhuǎn)換法；
（4）探究液體壓強(qiáng)跟密度的關(guān)系時(shí)，保持液體的深度、方向相同，改變密度；探究液體壓強(qiáng)跟深度關(guān)系時(shí)，保持液體的密度、方向相同；改變深度；
（3）根據(jù)公式p=ρgh進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒有受到壓強(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)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的，故選B；
（2）小鋒用手指按壓（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：壓強(qiáng)計(jì)的密封性不好；
（3）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)觀察U形管兩邊液柱的高度差來(lái)反映出液體壓強(qiáng)的大小，這種實(shí)驗(yàn)探究方法稱作轉(zhuǎn)換法；
（4）要探究液體密度相同時(shí)，液體的壓強(qiáng)與液體的深度是否有關(guān)，保持密度相同，橡皮膜的方向相同，改變深度，由實(shí)驗(yàn)可知甲和乙適合；選取裝置乙和裝置丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙和丙液體種類不同，其液體密度不同，可得到的結(jié)論是液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)；
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在兩側(cè)倒入相同深度的水，根據(jù)公式p=ρgh可知，橡皮膜兩邊受到的壓強(qiáng)相等，故橡皮膜不變，可以初步得到結(jié)論是同種液體，同深度壓強(qiáng)相等；
水對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)：p=ρ_水gh_水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-2m=800Pa；酒精對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)：p′=ρ_酒精gh_酒精=0.8×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-2m=800Pa，橡皮膜受到水和酒精的壓強(qiáng)相等，所以不向任何一方凸起．
故答案為：（1）B；（2）壓強(qiáng)計(jì)的密封性不好；（3）反映；轉(zhuǎn)換；（4）乙；液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)；（5）不變；同種液體，同深度壓強(qiáng)相等；800；不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)大小的判斷、壓強(qiáng)計(jì)的檢查、利用壓強(qiáng)計(jì)判斷液體密度大小等問題，難度不大，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題，解題時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用．