Question

10．用下圖所示的壓強計探究“影響液體內部壓強大小的因素”實驗中

（1）壓強計是通過比較U型管兩端液面的高度差來比較被測壓強大小的．
（2）當金屬盒在空氣中時，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，此時U形管左支管液面上方的壓強大于右支管液面上方的壓強（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）壓強計調節正常后，小明完成了該實驗探究，并得出了正確的結論．接著，他將金屬盒先后浸入到兩杯液體中（已知其中一杯為水，另一杯密度約為1.2g/cm³的鹽水），如圖乙和丙所示．他發現圖乙中U形管兩邊的液柱高度差較小，由此確定圖乙杯子中盛的是水．小明的判斷正確（填“正確”或“錯誤”），理由是乙比丙更深，產生的壓強卻更小，是因為液體密度小．

Answer 1

分析 （1）掌握轉換法在實驗中的應用，實驗中通過U型管中兩邊的液面高度差來反應被測壓強大小的；
（2）U形管液面低的一側上方氣體壓強大，液面高的一側上方氣體壓強小．
（3）液體壓強的大小與液體的密度和深度有關．

解答 解：（1）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；
（2）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，使得左支管液面下降，右支管液面上升．
（3）根據p=ρ_液gh可知，液體壓強的大小與液體的密度和深度有關；
由圖乙和圖丙可知，h_乙＞h_丙，p_乙＜p_丙，根據ρ_液=$\frac{p}{gh}$可知，ρ_乙＜ρ_丙，又知鹽水的密度大于水的密度，故圖乙杯子中盛的是水，圖丙杯子中盛的是鹽水，小明的判斷正確；理由為乙比丙更深產生的壓強卻更小是因為液體密度小．
故答案為：（1）U形管兩端液面的高度差；（2）大于；（3）正確；乙比丙更深，產生的壓強卻更小，是因為液體密度小．

點評 在“研究水內部壓強”的實驗中，壓強計的觀察方法是應該掌握的基本要求，實驗中液體的深度是指距自由液面的深度而非距底面的距離，這一點一定要分清．