Question

（2011?崇明縣一模）某同學為了研究浸沒在同種液體中的物體上下表面受到的液體壓強的特點，做了如下實驗，他將兩只完全相同的U形管壓強計的金屬盒粘合在一起作為研究的物體A，橡皮膜分別朝向外面，當作物體的上下表面，金屬盒分別用橡皮管連在完全相同的兩個U形管上，兩個U形管內為同種液體，如圖（a）所示，實驗過程如圖b、c所示，U形管中的液面高度差用格數表示．請仔細觀察圖中的操作和U形管中的液面情況，歸納得出初步結論．

（1）初步比較圖（b）和（c）中的甲和乙U形管的液面變化可知：

同種液體內部壓強隨著深度的增大而增大

；
（2）進一步綜合比較圖（b）和（c）可知：

同一物體浸沒在同種液體中，下上表面的壓強差不變

．

Answer 1

分析：（1）圖（b）和（c）中的甲和乙U形管的液面都是深度越深、U形管中液面差的格數越多，無論金屬盒的朝向如何，結果均如此，據此可得出結論；
（2）進一步綜合比較圖（b）和（c）中的變化時，還可從壓強差變化的具體大小入手，看上下表面的壓強差變化是否相同，并從中得出規律性的結論．

解答：解：（1）圖（b）甲到圖（c）甲金屬盒的深度增加了，U形管中高度差的格數從6格增大為12格，圖（b）乙到圖（c）乙金屬盒的深度增加了，U形管中高度差的格數從2格增大為8格，因此，可得出初步結論：同種液體內部壓強隨著深度的增大而增大；
（2）對圖（b）和（c）中U形管中液柱高度差隨深度增加的變化情況進行定量分析可以看出，圖（b）甲到圖（c）甲，金屬盒下表面受到的壓強增加了12格-6格=6格；圖（b）乙到圖（c）乙，金屬盒上表面受到的壓強增加了8格-2格=6格；在圖（b）中，金屬盒上下表面的壓強差為6格-2格=4格，在圖（c）中，金屬盒上下表面的壓強差為12格-8格=4格，仍保持不變．據此可得出結論：同一物體浸沒在同種液體中，下上表面的壓強差不變．
故答案為：
（1）同種液體內部壓強隨著深度的增大而增大；
（2）同一物體浸沒在同種液體中，下上表面的壓強差不變．

點評：對本實驗的分析有一個突出的特點，就是先對液體壓強與深度的關系進行一個定性的分析，得出普遍的規律，再將兩金屬盒看作一個物體對其壓強大小的變化進一步定量分析，看物體上下表面壓強差的變化，有一定的新意．