Question

16．小明利用U形管压强计和装有水和盐水的大烧杯来探究液体内部压强的特点．实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上．
（1）当他用大小不同的力手按压强计的橡皮擦，发现U形管两端液面的高度差始终不变则实验装置可能出现了问题橡皮管破裂（漏气）．
（2）排除故障后，小明进行了如下图所示的实验，图（a）、（b）、（d）中金属盒在液体中深度相同，实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是 h₁=h₂＞h₃，实验中液体压强的大小是通过比较U型管两侧液面的高度差来判断的．
（3）比较图（a）和图（b）可得结论：同种液体、同一深度，液体内部各个压强相等．
（4）比较图（a）和图（d）可得结论：不同液体、同一深度，液体内部压强随密度增大而增大．

Answer 1

分析 （1）压强计的金属盒浸没在液体中，压强计的U型管左右液面是相平的，说明橡皮管破裂而漏气．
（2）转换法：实验中通过U形管两边液面的高度差来反映液体内部压强的大小；
（3）（4）比较两图中控制的量和改变的量，得出影响压强大小的因素．

解答 解：（1）用大小不同的力手按压强计的橡皮擦，发现U形管两端液面的高度差始终不变，一定出现漏气现象，橡皮管出现破裂．所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒，看U型管液面是否变化．
（2）实验中液体内部压强的大小通过U型管两侧液面的高度差来反映；
图c液面的高度差最小，说明金属盒的橡皮膜受到的压强最小．
（3）图a和图b，液体密度相同，橡皮膜在液体中的深度相同，橡皮膜的方向不同，U形管两边液面的高度差相同，可知同一液体的同一深度，向各个方向的压强相等；
（4）图a和图d，橡皮膜在液体中的深度相同，液体的密度相同，且液体的密度越大，U形管两边液面的高度差越大，说明深度相同，液体的密度越大，压强越大．
故答案为：（1）橡皮管破裂（漏气）；
（2）U型管两侧液面的高度差；
（3）同种液体、同一深度，液体内部各个压强相等；
（4）不同液体、同一深度，液体内部压强随密度增大而增大．

点评 此题是“探究影响液体压强大小因素”的实验，考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，要熟练掌握液体内部压强的特点．