Question

下表是小莉同學(xué)用如圖所示裝置分別測(cè)得水和鹽水在不同深度時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)（U形管中是水）兩液柱的液面高度情況．

序號(hào)	液體	深度h/mm	壓 強(qiáng) 計(jì)
			左液面mm	右液面mm	液面高度差mm
1	水	30	186	214	29
2		60	171	229	58
3		90	158	242	87
4	鹽水	90	154	246	92

（1）本探究活動(dòng)是通過(guò)觀(guān)察______的變化，知道壓強(qiáng)大小的變化．
（2）在檢查器材時(shí)，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜（如圖b），發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化．出現(xiàn)這種情況的原因是：______．
（3）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小莉同學(xué)卻觀(guān)察到如圖（a）所示的情景．出現(xiàn)這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓______大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”）；調(diào)節(jié)的方法是：______
A．將此時(shí)右邊支管中高出的液體倒出    B．取下軟管重新安裝
（4）分析表中序號(hào)為1、2、3三組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：______，比較表中序號(hào)為3、4兩組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：______．
（5）為了進(jìn)一步研究在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，她應(yīng)控制的量有______和______，要改變的是______．
（6）小莉同學(xué)在學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)公式后，用公式進(jìn)行計(jì)算得出金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)是______Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）采用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)U形管左右兩管內(nèi)液面高度差來(lái)反映壓強(qiáng)大小；
（2）液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，液體壓強(qiáng)的大小用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量．在使用壓強(qiáng)計(jì)之前要檢查其密閉性，防止漏氣．
（3）首先觀(guān)察現(xiàn)象，再思考造成這種現(xiàn)象的原因，根據(jù)管中液面的高度關(guān)系比較出管中液面上方氣壓的關(guān)系．
（4）比較1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；分析表中序號(hào)為3、4兩組數(shù)據(jù)，液體不同，壓強(qiáng)不同，由此可得出結(jié)論．
（5）要控制液體密度和深度相同，改變金屬盒探頭在液體中的不同方向．
（6）利用液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh計(jì)算處30mm深處水的壓強(qiáng)是即可．
解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀(guān)察U形管中液面的高度差的變化而知道壓強(qiáng)大小變化的；
（2）液體的壓強(qiáng)變化不能直接觀(guān)察，壓強(qiáng)計(jì)的測(cè)量原理是：壓強(qiáng)的變化引起U形管兩液面出現(xiàn)高度差，壓強(qiáng)越大，高度差越大．
（3）使用壓強(qiáng)計(jì)之前，用手輕輕按壓幾下橡皮膜，U形管中的液柱高度幾乎不變，說(shuō)明壓強(qiáng)計(jì)各部分之間連接不夠嚴(yán)密，有漏氣現(xiàn)象．
當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，由于U形管左右兩管上方的氣壓相同，都等于大氣壓，根據(jù)連通器原理可知U形管兩邊的液面保持相平；現(xiàn)在沒(méi)有壓力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面卻低于U形管右支管的液面，這是由于U形管液面上方的氣壓不同造成，且氣壓越大管中的液面就會(huì)越低，因此出現(xiàn)圖中這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓大于大氣壓；因此，要取下軟管重新安裝，橡皮膜內(nèi)外壓強(qiáng)一樣．
（4）比較1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；
比較表中序號(hào)為3、4兩組數(shù)據(jù)我們還能看出，同一深度，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大．
（5）研究在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，她應(yīng)控制凡是影響液體壓強(qiáng)的其他因素：保證同種液體、同一深度，改變的是要研究的因素：壓氣計(jì)在液體中的不同方向．
（6）金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)是：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300Pa；
故答案為：（1）U形管左右兩管內(nèi)液面高度差；
（2）壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好；
（3）大于；B；
（4）同種液體，深度越深，壓強(qiáng)越大；同一深度，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大；
（5）同種液體；同種深度；金屬盒探頭在液體中的不同方向；
（6）300．
點(diǎn)評(píng)：本題考查控制變量法在影響液體壓強(qiáng)的因素中的應(yīng)用，不僅涉及液體壓強(qiáng)，而且也涉及液體壓強(qiáng)的計(jì)算，考查了研究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意的問(wèn)題．