Question

12．小欣利用如圖甲所示的U形管壓強(qiáng)計(jì)和裝有水的大燒杯來探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)．

（1）若在使用壓強(qiáng)計(jì)前，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面存在高度差．要使U形管兩邊的液面處在同一水平線上，以下調(diào)節(jié)方法正確的是②．
①從U形管內(nèi)向外倒出適量水；②拆除軟管重新安裝；③向U形管內(nèi)加適量水
（2）排除故障后，她重新將金屬盒浸沒于水中，完成了圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有關(guān)．
（3）小欣繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她保持圖16丙中金屬盒的位置不變，并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后，實(shí)驗(yàn)情形如圖丁所示．比較丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)，她得出了結(jié)論：在同一深度，液體的密度越大，其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大的．你認(rèn)為她的結(jié)論是否可靠？請(qǐng)簡要說明理由不可靠；沒有控制金屬盒在液體中的深度相同．
（4）實(shí)驗(yàn)中液體壓強(qiáng)的大小是通過比較U形管兩邊液面的高度差來判斷的．如果所用的壓強(qiáng)計(jì)U型管中可以選擇裝染色的酒精、水，以及水銀中的一種液體（ρ_水銀＞ρ_水＞ρ_酒精），為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，小欣應(yīng)該選擇三種液體中的染色的酒精裝入U(xiǎn)形管中．

Answer 1

分析 （1）使用壓強(qiáng)計(jì)前發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面有高度差，說明軟管內(nèi)封閉的氣體不受力時(shí)，壓強(qiáng)與外界氣壓不相等，應(yīng)重新進(jìn)行安裝，所以應(yīng)選②；
（2）探究液體壓強(qiáng)跟深度關(guān)系時(shí)，控制液體的密度不變，改變液體深度；
（3）探究液體壓強(qiáng)跟密度是否有關(guān)時(shí)，控制深度不變，改變密度的大��；
（4）液體壓強(qiáng)大小通過U型管內(nèi)液面的差來反映的，液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大．根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh判斷哪個(gè)U型管內(nèi)液面高度差最大．

解答 解：（1）若在使用壓強(qiáng)計(jì)前發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面有高度差，說明軟管內(nèi)封閉的氣體不受力時(shí)，壓強(qiáng)與外界氣壓不相等，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成影響，應(yīng)拆除軟管重新安裝；
（2）金屬盒沒入水中的深度增大，U形管兩邊液面的高度差逐漸變大，所以在液體密度一定時(shí)，液體越深，液體壓強(qiáng)越大，所以液體壓強(qiáng)跟液體深度有關(guān)；
（3）小明要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系．則應(yīng)保持深度不變．小明保持C圖中金屬盒的位置不變，并將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后，液體是深度增大，密度增大，U型管左右液面差增大，沒有控制深度不變，不能得出“在同一深度，液體的密度越大，其內(nèi)部的壓強(qiáng)就越大”的結(jié)論．
（4）壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強(qiáng)大小的．液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大．如果被測壓強(qiáng)大小相同，U形管中液體密度越小，液面高度差越大．為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，小明應(yīng)該選擇染色的酒精裝入U(xiǎn)形管中．
故答案為：（1）②；（2）深度；（3）不可靠；沒有控制金屬盒在液體中的深度相同；（4）染色的酒精．

點(diǎn)評(píng) 本題需要掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與液體的深度和液體的密度兩個(gè)因素有關(guān)系，在通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究時(shí)，必須注意控制變量法的合理運(yùn)用．在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察時(shí)，主要是通過U形管中液面的高度差來反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小．