Question

通过学习，同学们已经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，能否用压强计将它们区别开来呢？”小明做了下面的探究实验．

（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应该相平，而小明却观察到如图（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

大气压（填“大于”、“小于”或“等于”），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）小明再作图（b）所示的检查，当用手指按压橡皮膜时（不论轻压还是重压），发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是

软管与U形管左支管接触不严密（或漏气）

．
（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，发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（d）杯子中盛的是盐水．
①你认为，小明的结论是

不可靠

的．（选填“可靠”或“不可靠”）
②简要说明理由：

没有控制液体深度这个变量

．
（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形管两边出现高度差是因为两边气体的压强不同而造成的．若在没有给橡皮膜施加压强时，U形管两边出现高度差，则应取下软管重新安装．
（2）当用手指按压橡皮膜时，被封闭的气体会由于被压缩而压强增大，从而使U形管两边出现高度差．若软管与U形管左支管接触不严密，则会漏气，这样U形管两端不会出现高度差．
（3）知道液体内部压强与液体的深度与液体密度有关，若要探究液体压强与液体密度的关系，需压强计的探头在液体中的深度相同．
（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）从图（a）可以看出，左边的液面比右边的液面低，所以左边液体上方的压强大．
此时需将软管拔下，重新安装．
（2）若软管与U形管接触不严或漏气，即使挤压橡皮膜，U形管两边也不会出现高度差．
（3）（d）与（c）金属盒不在同一深度处，所以无法用其来判断（a）与（b）的密度大小关系，小明的结论是不可靠的．
（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，并改变金属盒的方向，比较U形管中液面的高度差．
故答案为：（1）大于；B；（2）软管与U形管左支管接触不严密（或漏气）；（3）①不可靠；②没有控制液体深度这个变量；（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．