Question

16．小强同学通过学习，知道了液体压强的特点．在此基础上，老师提出了这样的问题：有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开来？
（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小强同学却观察到如图（a）所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压：调节的方法是B．
A．　将此时右边支管中高出的液体倒出　　　　　 　B．　取下软管重新安装
（2）小强在作图（b）所示的检查．当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变化．出现这种情况的原因是：橡皮管或橡皮膜处漏气．
（3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示．他发现（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为（d）杯子中盛的是盐水．
你认为，小强的结论是不可靠（选填“可靠的”或“不可靠的”）；简要说明理由：金属盒在两种液体中的深度不同．
（4）若要探究在同一深度处液体压强是否相等，正确的操作方法是：将压强计的金属盒浸在液体中某一深度处，改变橡皮膜的方向，观察U形管两边液面的高度差．

Answer 1

分析 （1）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（2）压强计是通过橡皮膜来感受压强的，当橡皮膜受到压强时，软管中的气体压强变大，大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差，高度差越大，表示橡皮膜受到的压强越大；若和橡皮膜连接的软管出现漏气，不论橡皮膜是否受到压强，软管中气体的压强都等于大气压，压强计中液面就不会出现高度差；
（3）要判断两杯液体中哪杯是盐水，就要控制压强计的探头浸入水中的深度相同，根据公式P=ρgh，深度相同时压强大的液体密度大，密度大是盐水；
（4）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．

解答 解：（1）当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中液面应该就是相平的，若U形管中的液面出现了高度差，就说明软管中的气体压强大于大气压，在压力差的作用下，U形管中的液面出现高度差；要调节，只需要将软管取下，再重新安装；
（2）若橡皮管或橡皮膜处漏气，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，橡皮膜受到压强时，软管内的气体压强不会发生变化，U形管中的液面就不会出现高度差；
（3）盐水的密度大于水的密度，根据公式P=ρgh，在橡皮膜浸入液体的深度相同时，盐水中的压强比较大，可以测出相同深度处盐水和水的压强，从而判断出哪杯是盐水；
小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处，得出的结论是不可靠的．
（4）在探究液体同一深度液体压强相等时，压强计的金属盒在液体的同一深度处，并改变橡皮膜的方向，比较U形管中液面的高度差．
故答案为：（1）大于；B；（2）橡皮管或橡皮膜处漏气；（3）不可靠；金属盒在两种液体中的深度不同；（4）橡皮膜的方向．

点评 此题是探究液体内部压强的特点，考查了学生对压强计气密性的检验．同时考查了控制变量法在此实验中的应用．