Question

14．小金和小张在探究压强的分别做了两个探究性实验
（1）小金在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图1所示的系列实验．
①小金是根据海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的．
②观察比较图甲、乙的情况可以得到的结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显．
③要探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应比较乙、丙两图的实验，得到的结论是：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
（2）小张利用如图2装置探究“液体内部压强的特点”．
①该实验中利用U型管中液面高度差来反映液体压强的大小．
②该实验时，微小压强计的气密性很重要，该同学在检查压强计的气密性时，用手指不论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两边液柱的高度差变化小 （选填“大”或“小”），表明其气密性差．该同学重新调节好压强计后，U形管两边液面应该相平．
③小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体（水和酒精）中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，他判断图甲中的液体是酒精，其结论不可靠，原因是没有控制金属盒在液体中的深度相同．

Answer 1

分析 （1）①力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，压力作用效果越明显，可以通过物体形变量的大小判断压力的作用效果；
②③压力的作用效果与受力面积和压力大小两个因素有关，根据控制变量法的要求，根据实验所控制的变量、分析图示实验现象，然后得出实验结论；
（2）①掌握转换法在实验中的应用，通过U形管中液面的高度差大小来判断液体压强的大小；
②压强计测量液体压强时，就是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的，若液体压强计漏气，U形管中的液面就不会变化；
③影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，在探究与其中的一个因素时，就要控制另一个因素一定．

解答 解：
（1）①该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的；
②由图甲和图乙所示实验可知，物体的受力面积一定而压力不同，压力越大，力的作用效果越明显，由此可得：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
③由图乙、丙所示实验可知，两图示实验中，物体间的压力相同而受力面积不同，受力面积越小，压力作用效果越明显，由此可知：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（2）①当橡皮膜受到的压强为零时，U形管两边液面相平；当橡皮膜受到压强作用时，两管内液面产生高度差，压强越大，两液面高度差越大；所以小明是通过观察U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小变化的；
②若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；
调节好的压强计放在空气中时，U形管两边液柱上方的气压相同，因此U形管两边的液面应该相平；
③海春把调节好的金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精．他的结论是不可靠的，因为探究过程中存在两个变量，应该保持深度相同．
故答案为：（1）①海绵的凹陷程度；②压力越大；③乙、丙，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（2）①U型管中液面高度差； ②小；相平； ③没有控制金属盒在液体中的深度相同．

点评 （1）本题考查了影响压力效果的因素实验，应用了转换法与控制变量法，应用控制变量法、认真分析图示实验现象即可正确解题；
（2）此题是探究液体内部压强的特点的实验，主要考查了学生对控制变量法的掌握与应用，在分析时，注意不变的量和改变的量．