Question

通過學習，同學們已經知道了液體壓強的特點，在此基礎上，老師提出了這樣的問題：“有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒有標簽，能否用壓強計將它們區別開來呢？”小明做了下面的探究實驗．

（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應該相平，而小明卻觀察到如圖（a）所示的情景，出現這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓

大于

大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”），調節的方法是

B

A．將此時右邊支管中高出的液體倒出    B．取下軟管重新安裝
（2）小明再作圖（b）所示的檢查，當用手指按壓橡皮膜時（不論輕壓還是重壓），發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化，出現這種情況的原因是

軟管與U形管左支管接觸不嚴密（或漏氣）

．
（3）壓強計調節正常后，小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖（c）和（d）所示，發現圖（d）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認為圖（d）杯子中盛的是鹽水．
①你認為，小明的結論是

不可靠

的．（選填“可靠”或“不可靠”）
②簡要說明理由：

沒有控制液體深度這個變量

．
（4）若要探究在同一深度處液體壓強是否相等，正確的操作方法是：將壓強計的金屬盒浸在液體中某一深度處，改變

橡皮膜的方向

，觀察U形管兩邊液面的高度差．

Answer 1

分析：（1）U形管兩邊出現高度差是因為兩邊氣體的壓強不同而造成的．若在沒有給橡皮膜施加壓強時，U形管兩邊出現高度差，則應取下軟管重新安裝．
（2）當用手指按壓橡皮膜時，被封閉的氣體會由于被壓縮而壓強增大，從而使U形管兩邊出現高度差．若軟管與U形管左支管接觸不嚴密，則會漏氣，這樣U形管兩端不會出現高度差．
（3）知道液體內部壓強與液體的深度與液體密度有關，若要探究液體壓強與液體密度的關系，需壓強計的探頭在液體中的深度相同．
（4）探究同一深度的壓強相等，需使金屬盒在液體的同一深度，改變橡皮膜的方向，并觀察U形管兩邊液面高度差的變化．

解答：解：（1）從圖（a）可以看出，左邊的液面比右邊的液面低，所以左邊液體上方的壓強大．
此時需將軟管拔下，重新安裝．
（2）若軟管與U形管接觸不嚴或漏氣，即使擠壓橡皮膜，U形管兩邊也不會出現高度差．
（3）（d）與（c）金屬盒不在同一深度處，所以無法用其來判斷（a）與（b）的密度大小關系，小明的結論是不可靠的．
（4）在探究液體同一深度液體壓強相等時，壓強計的金屬盒在液體的同一深度處，并改變金屬盒的方向，比較U形管中液面的高度差．
故答案為：（1）大于；B；（2）軟管與U形管左支管接觸不嚴密（或漏氣）；（3）①不可靠；②沒有控制液體深度這個變量；（4）橡皮膜的方向．

點評：此題是探究液體內部壓強的特點，考查了學生對壓強計氣密性的檢驗．同時考查了控制變量法在此實驗中的應用．