Question

如圖所示，用壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)：

（1）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小明同學(xué)卻觀察到如圖（a）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（填“大于”、“小于”或“等于”）；調(diào)節(jié)的方法是：（

B

）
A．將此時(shí)右邊支管中高出的液體倒出；
B．取下軟管重新安裝．
（2）小明再作圖（b）所示的檢查．當(dāng)用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化．出現(xiàn)這種情況的原因是：

橡皮管或橡皮膜漏氣

．
（3）比較c、d圖實(shí)驗(yàn)，說明

深度越深，壓強(qiáng)越大

；
（4）比較d、e圖實(shí)驗(yàn)，說明

同種液體，同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等

；
（5）為了進(jìn)一步研究在同一深度，液體的壓強(qiáng)與液體的密度關(guān)系是否相等，他應(yīng)如何操作，說出你的方法：

取一杯鹽水和一杯清水，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強(qiáng)

．
（6）小莉同學(xué)在學(xué)了液體壓強(qiáng)公式后，用公式對(duì)以上實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算（g=10N/kg），得出金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)是

300

Pa，而從壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出的壓強(qiáng)為

280

Pa（壓強(qiáng)計(jì)的液面高度差為28mm），由此她發(fā)現(xiàn)按液面高度差計(jì)算的壓強(qiáng)值小于按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值，你認(rèn)為造成的原因是什么？原因：

橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個(gè)向外的壓強(qiáng)

．

Answer 1

分析：（1）如圖（a）所示的情景：說明出現(xiàn)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(diào)節(jié)的方法是：B．取下軟管重新安裝，橡皮膜內(nèi)外壓強(qiáng)一樣；
（2）圖（b）壓強(qiáng)不變化．出現(xiàn)這種情況的原因是：橡皮膜或橡皮管漏氣．
（3）比較c、d圖實(shí)驗(yàn)，說明 同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；
（4）比較d、e圖實(shí)驗(yàn)，說明 同種液體，同樣深度，液體壓強(qiáng)相同；
（5）為了進(jìn)一步研究在同一深度，液體的壓強(qiáng)與液體的密度關(guān)系是否相等，他應(yīng)如何操作，說出你的方法：去密度不同的液體，深度相同，比較液面差的高低．
（6）利用液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh，計(jì)算即可．原因的產(chǎn)生應(yīng)該來自橡皮膜自身．

解答：解：（1）如圖（a）所示的情景：說明出現(xiàn)了液面差，即液面上的壓強(qiáng)大；因此，要取下軟管重新安裝，橡皮膜內(nèi)外壓強(qiáng)一樣，選B；
（2）圖（b）壓強(qiáng)不變化．出現(xiàn)這種情況說明液面差的大小不受壓強(qiáng)的變化而變化，所以是橡皮管或橡皮膜漏氣；
（3）比較c、d圖實(shí)驗(yàn)，說明 同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；
（4）比較d、e圖實(shí)驗(yàn)，說明：同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等_；
（5）他的操作方法是取密度不同的液體，深度相同，比較液面差的高低．即：取一杯鹽水和一杯清水，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強(qiáng)．
（6）p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300p_a；
∴p₂=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.028m=280p_a；
原因：橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個(gè)向外的壓強(qiáng)．
故答案為：（1）大于，B；（2）橡皮管或橡皮膜漏氣；（3）同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；
（4）同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等_；
（5）取一杯鹽水和一杯清水，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在同一深度處，觀察U型管中的液面高度差來比較壓強(qiáng)．
（6）300p_a；280p_a’；原因：橡皮膜由于發(fā)生形變，自身產(chǎn)生一個(gè)向外的壓強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng)：本題難度大，不僅涉及液體壓強(qiáng)，而且也涉及液體壓強(qiáng)的計(jì)算，考查了研究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)過程注意的問題．