Question

16．小強(qiáng)同學(xué)通過學(xué)習(xí)，知道了液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)．在此基礎(chǔ)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(biāo)簽，你能否用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開來？
（1）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，而小強(qiáng)同學(xué)卻觀察到如圖（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于（選填“大于”、“小于”或“等于”）大氣壓：調(diào)節(jié)的方法是B．
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
（2）小強(qiáng)在作圖（b）所示的檢查．當(dāng)用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度幾乎不變化．出現(xiàn)這種情況的原因是：橡皮管或橡皮膜處漏氣．
（3）壓強(qiáng)計(jì)調(diào)節(jié)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．他發(fā)現(xiàn)（d）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認(rèn)為（d）杯子中盛的是鹽水．
你認(rèn)為，小強(qiáng)的結(jié)論是不可靠（選填“可靠的”或“不可靠的”）；簡要說明理由：金屬盒在兩種液體中的深度不同．
（4）若要探究在同一深度處液體壓強(qiáng)是否相等，正確的操作方法是：將壓強(qiáng)計(jì)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形管右端上方是和大氣相通的，等于大氣壓強(qiáng)；U形管右端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓；只要取下軟管，讓U形管左端液面和大氣相通，這樣U形管兩端的液面就是相平的；
（2）壓強(qiáng)計(jì)是通過橡皮膜來感受壓強(qiáng)的，當(dāng)橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，軟管中的氣體壓強(qiáng)變大，大于大氣壓強(qiáng)就會(huì)將U形管中的液面出現(xiàn)高度差，高度差越大，表示橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大；若和橡皮膜連接的軟管出現(xiàn)漏氣，不論橡皮膜是否受到壓強(qiáng)，軟管中氣體的壓強(qiáng)都等于大氣壓，壓強(qiáng)計(jì)中液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；
（3）要判斷兩杯液體中哪杯是鹽水，就要控制壓強(qiáng)計(jì)的探頭浸入水中的深度相同，根據(jù)公式P=ρgh，深度相同時(shí)壓強(qiáng)大的液體密度大，密度大是鹽水；
（4）探究同一深度的壓強(qiáng)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）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中液面應(yīng)該就是相平的，若U形管中的液面出現(xiàn)了高度差，就說明軟管中的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓，在壓力差的作用下，U形管中的液面出現(xiàn)高度差；要調(diào)節(jié)，只需要將軟管取下，再重新安裝；
（2）若橡皮管或橡皮膜處漏氣，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強(qiáng)，橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，軟管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不會(huì)發(fā)生變化，U形管中的液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；
（3）鹽水的密度大于水的密度，根據(jù)公式P=ρgh，在橡皮膜浸入液體的深度相同時(shí)，鹽水中的壓強(qiáng)比較大，可以測出相同深度處鹽水和水的壓強(qiáng)，從而判斷出哪杯是鹽水；
小明沒有讓橡皮膜浸在鹽水和水的相同深度處，得出的結(jié)論是不可靠的．
（4）在探究液體同一深度液體壓強(qiáng)相等時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在液體的同一深度處，并改變橡皮膜的方向，比較U形管中液面的高度差．
故答案為：（1）大于；B；（2）橡皮管或橡皮膜處漏氣；（3）不可靠；金屬盒在兩種液體中的深度不同；（4）橡皮膜的方向．

點(diǎn)評 此題是探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，考查了學(xué)生對壓強(qiáng)計(jì)氣密性的檢驗(yàn)．同時(shí)考查了控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．