Question

14．在使用U型压强计探究液体压强规律的实验中．
（1）如图1，小明用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜，观察到计U形管左管液面比右管液面低（选填“高”或“低”）．当U型管两管液面的高度稳定后，右管中的液体受到平衡力（选填“平衡”或“非平衡”）力的作用．
（2）如图2所示，小明将压强计的探头放入水中，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差，这是为了探究液体内部压强和
液体深度关系．若图中U形管内注入的红墨水密度和水接近，且h=l0cm，则橡皮膜处的约为1000 Pa．（g 取 10N/kg）
（3）为了研究液体内部压强与液体密度的关系，小明将液体压强计做了如图3所示的改进．当两探头置于空气中时，U形管液面相平．现将两探头分别放在甲、乙容器内密度为 ρ₁和ρ₂的两种液体中，当两探头所处的深度相同时，U形管中的液面位置如图所示，则 ρ₁大于 ρ₂ （填“大于”“小于”或“等于”）；若要使U形管中的液面再次相平，应增大填（“增大”或“减小”）乙容器中的探头在液体中的深度．

Answer 1

分析 （1）压强计就是测量液体内部压强的仪器；其中是用探头来感受压强的，探究同一深度的压强相等，需使金属盒在液体的同一深度，改变橡皮膜的方向，并观察U形管两边液面高度差的变化；
（2）液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法；液体压强和液体的密度、深度有关，实验中采用控制变量法来设计实验；根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差；
（3）影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度，据此来通过读图做出判断．

解答 解：（1）用手指按橡皮膜，手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强，而使左侧液面降低，右侧液面升高，U形管两侧液面出现高度差；“U”形管两管液面的高度稳定后，即液体静止时，右管中的液体受到平衡力的作用；
（2）实验中液体的密度不变，改变探头在水中的深度，研究的是液体内部压强与深度的关系；橡皮管内气体的压强与大气压之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（3）读图可知，压强计的探头在两液体中的深度是相同的，而U形管中液面的高度左边小于右边，说明甲中的压强更大，故可以判断甲液体的密度更大．
若使U形管中的液面再次相平，根据p=ρgh可知，应增大乙容器中的探头在液体中的深度．
故答案为：（1）低；平衡力；（2）深度；1000；（3）大于；增大．

点评 此题主要考查的是学生对液体压强的影响因素实验的理解和掌握以及液体压强的计算，要了解压强计的构造与原理，并能学会观察压强计来判断压强的大小，是解答本题的关键．