Question

4．小明在用壓強計做“探究影響液體壓強大小的因素”．
（1）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（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”、“等于”或“小于”）調(diào)節(jié)的方法是：B．

A．將此時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．當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，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：壓強計的氣密性不好．
（3）下表是小明同學利用如圖c所示的實驗裝置探究液體壓強規(guī)律時所測得的部分數(shù)據(jù)

實驗次數(shù)	深度h/（cm）	橡皮膜在水中的方向	U型管左右液面 高度差△h/（cm）
1	3	朝上	2.6
2	6	朝上	5.4
3	9	朝上	8.2
4	9	朝下	8.0
5	9	朝左	8.2
6	9	朝右	8.2

①實驗所得的數(shù)據(jù)有一組是錯誤的，其實驗序號為4；
②比較序號1、2、3的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：同種液體，深度增加，液體壓強增加；
③比較序號3、5、6的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：在同一深度，液體向各個方向的壓強相等．
（4）該實驗中用到的物理研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法．了解了“液體內(nèi)部壓強特點”后，如圖（d）所示，將壓強計的探頭放入水中，下列做法中能使U形管兩邊液面的高度差減小的是D
A．將探頭放在同樣深度的濃鹽水中
B．將探頭在原位置轉(zhuǎn)動180°
C．將探頭向下移動一段距離
D．將探頭向上移動一段距離．

Answer 1

分析 （1）U形管右端上方是和大氣相通的，等于大氣壓強；U形管右端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強大于大氣壓；只要取下軟管，讓U形管左端液面和大氣相通，這樣U形管兩端的液面就是相平的；
（2）壓強計是通過橡皮膜來感受壓強的，當橡皮膜受到壓強時，軟管中的氣體壓強變大，大于大氣壓強就會將U形管中的液面出現(xiàn)高度差，高度差越大，表示橡皮膜受到的壓強越大；若和橡皮膜連接的軟管出現(xiàn)漏氣，不論橡皮膜是否受到壓強，軟管中氣體的壓強都等于大氣壓，壓強計中液面就不會出現(xiàn)高度差；
（3）液體壓強跟液體密度和液體的深度有關(guān)．在液體密度一定時，液體密度越大，液體壓強越大；在液體深度一定時，液體密度越大，液體的壓強越大．同種液體，同一深度處液體向各個方向的壓強相等．
（4）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法．
根據(jù)影響壓強大小的因素進行判斷，要減小U形管兩邊液面的高度差，根據(jù)p=ρ_液gh，可以減小深度或減小液體的密度．

解答 解：（1）當壓強計的橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中液面應該就是相平的，若U形管中的液面出現(xiàn)了高度差，就說明軟管中的氣體壓強大于大氣壓，在壓力差的作用下，U形管中的液面出現(xiàn)高度差；
要調(diào)節(jié)，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的；
（2）若壓強計的氣密性不好，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強，橡皮膜受到壓強時，軟管內(nèi)的氣體壓強不會發(fā)生變化，U形管中的液面就不會出現(xiàn)高度差；
（3）①分析表中的數(shù)據(jù)，實驗序號4的數(shù)據(jù)與序號3、5、6的數(shù)據(jù)相比，深度相同，同種液體，其U形管的高度差應該相同，但表中數(shù)據(jù)不同，說明序號4的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤；
②通過分析比較實驗序號1、2、3的數(shù)據(jù)可得出，同種液體，深度增加，液體壓強增加；
③通過分析比較實驗序號3、5、6的數(shù)據(jù)可得出，同種液體，同一深度，向各個方向壓強相等．
（4）影響液體壓強大小的因素是液體密度和液體深度，要探究液體壓強與液體密度的關(guān)系時，需要控制液體深度相同；
要探究液體壓強與液體深度的關(guān)系時，需要控制液體密度相同；
掌握轉(zhuǎn)換法的應用，實驗中通過U形管兩邊液面的高度差來表示液體壓強的大�。�因此該實驗中用到的物理研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法；
A、將探頭放在食鹽水中的同樣深度處，液體的密度變大，橡皮膜受到的壓強變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故錯誤；
B、液體內(nèi)部在同一深度不同方向的壓強是相等的，將壓強計的探頭在原處轉(zhuǎn)動180°不會影響壓強的大小，故錯誤；
C、將探頭向下移動一段距離，深度變大，橡皮膜受到的壓強變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故錯誤；
D、將探頭向上移動一段距離，深度變小，橡皮膜受到的壓強變小，U形管兩邊液面的高度差減小，故正確．
故選D．
故答案為：（1）大于；B；（2）壓強計的氣密性不好；（3）①4；②同種液體，深度增加，液體壓強增加；③3、5、6；（4）控制變量法和轉(zhuǎn)換法；D．

點評 掌握液體壓強大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法探究液體壓強大小的影響因素是本題考查的重點，本題中還應重點鍛煉分析實驗數(shù)據(jù)的能力．