Question

5．如圖所示，用壓強計研究液體內部的壓強：

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，小明同學觀察到如圖所示的情景，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（填“大于”、“小于”或“等于”，調節的方法是取下軟管重新安裝．
（2）比較c、d圖實驗．說明同種液體的同一深度處，液體內部各個方向的壓強相等．
（3）小明保持C圖中金屬盒的位置不變，并將-杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后，觀察發現U形管中的液面高度差變大，得出了：在同一深度，液體的密度越大，其內部的壓強越大的結論，該結論不可靠，原因沒有控制深度相同．
（4）小莉同學在學了液體壓強公式后，用公式對以上實驗的數據進行分析計算（g=10N/kg），得出金屬盒在30mm深處水的壓強是300Pa，而從壓強計測出的壓強為280 Pa（壓強計左右兩管中水的液面高度差為28mm），造成這種差異的原因是橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強．

Answer 1

分析 （1）如圖（a）所示的情景：說明出現了液面差，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．取下軟管重新安裝，橡皮膜內外壓強一樣；
（2）比較c、d圖實驗，說明：同種液體，同樣深度，液體壓強相同；
（3）探究液體壓強跟密度是否有關時，控制深度不變，改變密度的大小；
（4）利用液體壓強計算公式p=ρgh，計算即可．原因的產生應該來自橡皮膜自身．

解答 解：（1）如圖（a）所示的情景：說明出現了液面差，即液面上的壓強大；因此，要取下軟管重新安裝，橡皮膜內外壓強一樣；
（2）比較c、d圖實驗，說明：同種液體的同一深度處，液體內部各個方向的壓強相等；
（3）小明要探究液體內部壓強與液體密度的關系，則應保持深度不變．小明保持C圖中金屬盒的位置不變，并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后，液體的深度增大，密度增大，U形管左右液面差增大，沒有控制深度不變，不能得出“在同一深度，液體的密度越大，其內部的壓強就越大”的結論；
（4）金屬盒在30mm深處水的壓強p=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300p_a；壓強計測出的壓強為p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280p_a；造成這種差異的原因：橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強．
故答案為：（1）大于；取下軟管重新安裝；（2）同種液體的同一深度處，液體內部各個方向的壓強相等；（3）沒有控制深度相同；（4）300；280；橡皮膜由于發生形變，自身產生一個向外的壓強．

點評 本題不僅涉及液體壓強，而且也涉及液體壓強的計算，考查了研究液體壓強的特點的實驗以及實驗過程注意的問題．