Question

小芳和小明分別使用不同的器材探究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示．
（1）小芳將U形管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在裝滿水的燒杯中，通過(guò)觀察比較U形管左右液面

 

來(lái)比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的．如圖甲所示，由此可知在同種液體中的同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都

 

，若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的操作是：

 

．
（2）小明自制了如圖乙所示的裝置，他先向裝置中加入一定量的水，此時(shí)你觀察到的現(xiàn)象是：橡皮膜

 

，這說(shuō)明液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)；然后小明將圖乙裝置中的水倒掉，再將它緩慢地浸入水中，如圖丙所示，你將觀察到的現(xiàn)象是：橡皮膜

 

，這說(shuō)明液體對(duì)浸入其中的物體也有壓強(qiáng)．
（3）若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，小芳和小明的實(shí)驗(yàn)裝置哪個(gè)更適合？并說(shuō)明理由．

 

．

Answer 1

分析：（1）液體壓強(qiáng)大小通過(guò)U型管內(nèi)液面的差來(lái)反映的，液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大；
（2）液體的壓強(qiáng)跟液體的深度和密度有關(guān)．液體的密度一定時(shí)，液體越深，液體壓強(qiáng)越大；在液體的深度一定時(shí)，液體的密度越大，液體壓強(qiáng)越大；
（3）壓強(qiáng)表示壓力的作用效果，乙裝置的橡皮膜是平的，當(dāng)?shù)谷胨�之后，橡皮膜向外凸，說(shuō)明壓力作用在橡皮膜上出現(xiàn)了效果，所以液體對(duì)橡皮膜有向下的壓強(qiáng)．把乙裝置插入水中，看到橡皮膜向上凹，說(shuō)明水對(duì)橡皮膜有向上的壓強(qiáng)．但是乙裝置不能探究水對(duì)橡皮膜是否有向前、向后、向左、向右的壓強(qiáng)．

解答：解：（1）壓強(qiáng)計(jì)是通過(guò)U形管中液面的高度差來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的．液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大．
（2）乙裝置，沒(méi)有倒水時(shí)，橡皮膜是平的，向裝置中加入一定量的水，水對(duì)橡皮膜有向下的壓力，有受力面積，能產(chǎn)出向下的壓力作用效果，觀察到橡皮膜向外凸，這說(shuō)明液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)．
乙裝置緩慢地浸入水中，水具有流動(dòng)性，能對(duì)橡皮膜有向上的壓力，有受力面積，能產(chǎn)生向上的壓力作用效果，看到橡皮膜向上凹，說(shuō)明液體內(nèi)部能產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)．
（3）乙裝置能探究液體內(nèi)部能產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)，但是不能探究液體內(nèi)部向前、向后、向左、向右向下的壓強(qiáng)．由于甲裝置的金屬盒能朝上、朝下、朝左、朝右、朝前、朝后，能探究各個(gè)方向的壓強(qiáng)．若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，甲更適合．
故答案為：
（1）高度差；相等；將探頭放在液體內(nèi)不同深度，觀察U形管左右液面高度差；
（2）向下凸出；向上凸起；
（3）小芳（甲）裝置更合適，因?yàn)榧籽b置現(xiàn)象更明顯（或甲裝置可觀察到液體內(nèi)部各方向壓強(qiáng)）．

點(diǎn)評(píng)：掌握液體壓強(qiáng)大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素．