Question

16．學了液體壓強知識后，同學們爭先恐后地動手做實驗探究液體壓強的特點．

（1）姍姍選擇如圖甲的探究器材，他把調好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平，組裝好的完好的壓強計中的U形管不是（選填“是”或“不是”）連通器．
（2）姍姍把金屬盒分別浸入到兩種液體中，發現甲圖中U形管兩邊的液柱高度差較小，認為圖乙的液體密度小，你認為他的結論是不可靠的（選填“可靠的”或“不可靠的”）．
（3）如果所用的壓強計的U形管可以選擇染色的酒精、水、水銀（ρ_酒精＜ρ_水＜ρ_水銀）中的一種液體，為了使實驗現象更明顯，他應該選用上述三種液體中的酒精裝入U形管中．
（4）霞霞選擇如圖丙的探究器材，容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A，B兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉．橡皮膜兩側壓強不相等時，會向壓強小的一側凸起．探究“液體壓強與液體密度的關系”時，左右兩邊液體應滿足要求：深度相同．
（5）探究“液體壓強與液體深度的關系”時，霞霞同學在A，B兩側倒入深度不同的水后，實驗現象如丁圖．由該實驗現象得出結論：在液體密度相同時，液體深度越深，液體壓強越大．
（6）實驗中在A、B兩側分別倒入水和某種液體，當橡皮膜相平時，如圖戊兩側深度為12cm、10cm，則液體的密度為1.2g/cm³．
（7）在如圖戊中，若把甲、乙兩個物體分別放入水和液體中，當橡皮膜相平時，兩物體都漂浮，且液體都不溢出，此時觀察到橡皮膜向左凸起，則兩物體的質量m_甲＜m_乙（選填“＜”、“=”或“＞”）

Answer 1

分析 （1）用液體壓強計測量液體內部壓強大小，使用前要保持U型管兩端的液面相平，當金屬盒進入液體中，U型管液面差越大，液體壓強越大．
（2）液體壓強跟液體密度和液體的深度有關．探究液體壓強跟密度的關系時，控制液體深度不變；探究液體壓強跟深度關系時，控制密度不變．
（3）液體壓強大小通過U型管內液面的差來反映的，液面高度差越大，液體的壓強越大．根據液體壓強公式p=ρgh判斷哪個U型管內液面高度差最大．
（4）（5）要探究液體壓強與液體密度的關系，則要保證液體深度相同；深度相同，液體密度越大壓強越大；
（6）根據橡皮膜橡皮膜相平，可知壓強相等，利用ρ_鹽水gh_鹽水=ρ_水gh_水，即可求得鹽水的密度．
（7）把A、B兩個物體分別放入水和液體中，兩物體都漂浮，引起橡皮膜兩側壓強的變化，壓力的變化量等于等于放入的物體重，據此判斷．

解答 解：（1）實驗前應調節好壓強計，當調節好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平；組裝好的完好的壓強計中的U形管的上部只有一段是開口的，故不是 連通器；
（2）把金屬盒分別浸入到兩種液體中，沒有控制金屬盒所在的深度相同，不能比較密度的大小，故他的結論是不可靠的；
（3）壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強大小的．液面高度差越大，液體的壓強越大．如果被測壓強大小相同，U形管中液體密度越小，液面高度差越大．為了使實驗現象更明顯，小明應該選擇染色的酒精裝入U形管中．
（4）探究“液體壓強與液體密度的關系”時，應保持容器中A，B兩側液體的深度相同；
（5）在液體密度相同時，液體深度越大，液體壓強越大；
（6）橡皮膜相平，說明A、B兩邊壓強相等，ρ_鹽水gh_鹽水=ρ_水gh_水，h_水=12cm=0.21m，h_鹽水=10cm=0.10m；代入上式，解得ρ_鹽水=1.2×10³kg/m³=1.2g/cm³．
（7）木塊放入液體中漂浮，引起橡皮膜兩側壓強的變化，橡皮膜向左凸起，說明p_右＞p_左，壓力的變化量等于放入的木塊重，所以G_A＜G_B，根據G=mg可知，m_A＜m_B．
故答案為：（1）相平；不是；（2）不可靠的；（3）酒精；（4）深度相同；（5）越深；（6）1.2；（7）＜．

點評 此題是探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關”的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用，同時考查了學生對實驗的評估．