Question

16．学了液体压强知识后，同学们争先恐后地动手做实验探究液体压强的特点．

（1）姗姗选择如图甲的探究器材，他把调好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平，组装好的完好的压强计中的U形管不是（选填“是”或“不是”）连通器．
（2）姗姗把金属盒分别浸入到两种液体中，发现甲图中U形管两边的液柱高度差较小，认为图乙的液体密度小，你认为他的结论是不可靠的（选填“可靠的”或“不可靠的”）．
（3）如果所用的压强计的U形管可以选择染色的酒精、水、水银（ρ_酒精＜ρ_水＜ρ_水银）中的一种液体，为了使实验现象更明显，他应该选用上述三种液体中的酒精装入U形管中．
（4）霞霞选择如图丙的探究器材，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A，B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭．橡皮膜两侧压强不相等时，会向压强小的一侧凸起．探究“液体压强与液体密度的关系”时，左右两边液体应满足要求：深度相同．
（5）探究“液体压强与液体深度的关系”时，霞霞同学在A，B两侧倒入深度不同的水后，实验现象如丁图．由该实验现象得出结论：在液体密度相同时，液体深度越深，液体压强越大．
（6）实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体，当橡皮膜相平时，如图戊两侧深度为12cm、10cm，则液体的密度为1.2g/cm³．
（7）在如图戊中，若把甲、乙两个物体分别放入水和液体中，当橡皮膜相平时，两物体都漂浮，且液体都不溢出，此时观察到橡皮膜向左凸起，则两物体的质量m_甲＜m_乙（选填“＜”、“=”或“＞”）

Answer 1

分析 （1）用液体压强计测量液体内部压强大小，使用前要保持U型管两端的液面相平，当金属盒进入液体中，U型管液面差越大，液体压强越大．
（2）液体压强跟液体密度和液体的深度有关．探究液体压强跟密度的关系时，控制液体深度不变；探究液体压强跟深度关系时，控制密度不变．
（3）液体压强大小通过U型管内液面的差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大．根据液体压强公式p=ρgh判断哪个U型管内液面高度差最大．
（4）（5）要探究液体压强与液体密度的关系，则要保证液体深度相同；深度相同，液体密度越大压强越大；
（6）根据橡皮膜橡皮膜相平，可知压强相等，利用ρ_盐水gh_盐水=ρ_水gh_水，即可求得盐水的密度．
（7）把A、B两个物体分别放入水和液体中，两物体都漂浮，引起橡皮膜两侧压强的变化，压力的变化量等于等于放入的物体重，据此判断．

解答 解：（1）实验前应调节好压强计，当调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该相平；组装好的完好的压强计中的U形管的上部只有一段是开口的，故不是 连通器；
（2）把金属盒分别浸入到两种液体中，没有控制金属盒所在的深度相同，不能比较密度的大小，故他的结论是不可靠的；
（3）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的．液面高度差越大，液体的压强越大．如果被测压强大小相同，U形管中液体密度越小，液面高度差越大．为了使实验现象更明显，小明应该选择染色的酒精装入U形管中．
（4）探究“液体压强与液体密度的关系”时，应保持容器中A，B两侧液体的深度相同；
（5）在液体密度相同时，液体深度越大，液体压强越大；
（6）橡皮膜相平，说明A、B两边压强相等，ρ_盐水gh_盐水=ρ_水gh_水，h_水=12cm=0.21m，h_盐水=10cm=0.10m；代入上式，解得ρ_盐水=1.2×10³kg/m³=1.2g/cm³．
（7）木块放入液体中漂浮，引起橡皮膜两侧压强的变化，橡皮膜向左凸起，说明p_右＞p_左，压力的变化量等于放入的木块重，所以G_A＜G_B，根据G=mg可知，m_A＜m_B．
故答案为：（1）相平；不是；（2）不可靠的；（3）酒精；（4）深度相同；（5）越深；（6）1.2；（7）＜．

点评 此题是探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验，考查了控制变量法在实验中的应用，同时考查了学生对实验的评估．