Question

【題目】小瑞在學習壓強知識過程中，利用裝有紅墨水（密度與水相同）的壓強計做了“研究液體的壓強”實驗．

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應當 ，而小明同學卻觀察到如圖甲所示的情景，此時調節(jié)的方法應是（ ）

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）解決了甲圖所示的問題之后，小瑞再作圖乙所示的檢查，當用手指無論輕壓還是重壓橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度差不大，出現(xiàn)這種情況的原因可能是： ．

（3）器材問題都解決后，小瑞進行后續(xù)實驗，得到的數(shù)據(jù)如表，請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，回答下列問題：

序號	液體	深度/cm	橡皮膜方向	壓強計左右液面高度差/cm
1	水	5	朝上	4.8
2	水	5	朝下	4.8
3	水	5	朝側面	4.8
4	水	10	朝側面	9.5
5	水	15	朝側面	14.2
6	酒精	15	朝側面	11.4

①比較序號為 的三組數(shù)據(jù)，可得出的結論是：同種液體，同一深度處各個方向的壓強相等．

②比較序號為3、4、5的三組數(shù)據(jù)，可得出的結論是：同種液體產(chǎn)生的壓強會隨著 的增大而增大．

③比較序號為5、6的兩組數(shù)據(jù)，可知液體產(chǎn)生的壓強大小還與 有關．

④小瑞對以上實驗的數(shù)據(jù)進行分析，她發(fā)現(xiàn)當金屬盒在水中時，壓強計的兩液面高度差總小于橡皮膜處的深度，你認為造成的原因 ．

Answer 1

【答案】（1）相平；B；

（2）壓強計的密封性不好；

（3）①1、2、3；

②深度；

③液體的密度；

④皮膜要承擔一部分壓強．

【解析】

試題分析：（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）如果壓氣計密封不好，存在漏氣情況，在調整兩管液面相平后，擠壓橡皮膜橡皮管一側，兩管液柱高度不變或變化不明顯；

（3）液體壓強可能跟液體密度、深度、方向有關，實驗中采用控制變量法的思想；

探究液體壓強跟方向的關系時，保持液體的密度和深度相同；探究液體壓強跟深度的關系時，保持液體的密度和方向相同；探究液體壓強跟密度的關系時，保持液體的深度和方向相同．

解：（1）首先調節(jié)液體壓強計：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甲所示的情景．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．

（2）由題意可知，當用手指無論輕壓還是重壓橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度差不大，出現(xiàn)這種情況可能的原因是：壓強計的密封性不好（壓強計金屬盒軟管損壞等）．

（3）①分析表中數(shù)據(jù)，比較序號為1、2、3的三組數(shù)據(jù)，可以看出，液體都是水，深度也相同，高度差不變，所以得出的結論是：同種液體，同一深度處各個方向的壓強相等．

②比較序號為3、4、5的三組數(shù)據(jù)，可以看出，都是水，深度越深，高度差越大，所以得出的結論是：同種液體產(chǎn)生的壓強會隨著深度的增大而增大．

③比較序號為5、6的兩組數(shù)據(jù)，可以看出，深度相同，液體的密度不同，所以可知液體產(chǎn)生的壓強大小還與液體的密度有關．

④當金屬盒在水中時，壓強計的兩液面高度差總小于橡皮膜處的深度，這是因為液體的壓強在通過膠管中密閉的空氣進行傳遞時，空氣會被壓縮、膠管會變形，從而使壓強不可能大小不變地傳遞給U形管中的液面，故液面高度差總小于橡皮膜處的深度．

故答案為：（1）相平；B；

（2）壓強計的密封性不好；

（3）①1、2、3；

②深度；

③液體的密度；

④皮膜要承擔一部分壓強．