Question

14．小明利用U形管壓強計和裝有水的大燒杯來探究液體內部壓強的特點．實驗前，他注意到U形管兩邊的液面已處在同一水平線上，如圖甲所示．

（1）當他將金屬盒浸沒于水中后，發(fā)現U形管兩端液面如圖乙所示的情景，則實驗裝置可能出現了橡皮管漏氣 問題．
（2）排除故障后，他重新將金屬盒浸沒于水中，發(fā)現隨著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，如圖丙所示，由此可知液體內部的壓強與浸入液體的深度 有關．
（3）小明發(fā)現保持金屬盒在圖丙中深度不變，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變化 （選填“變化”或“不變化”），表明在相同條件下，液體內部向各個方向的壓強相等 （選填“相等”或“不相等”）．
（4）小明保持圖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，實驗情形如圖丁所示．比較丙、丁兩次實驗，小強得出了：在同一深度，液體的密度越大，其內部的壓強越大的結論．他的結論是不可靠的，原因是實驗過程中沒有控制金屬盒在液體中的深度 一定．

Answer 1

分析 壓強計的金屬盒浸沒在液體中，壓強計的U型管左右液面是相平的，說明橡皮管破裂而漏氣；液體壓強大小跟液體深度和密度有關．探究液體壓強跟深度關系時，控制液體的密度不變，改變液體深度；探究液體壓強跟密度時，控制深度不變，改變密度的大小．

解答 解：（1）當他將金屬盒浸沒于水中后，發(fā)現U形管兩端液面相平，可能出現了橡皮管漏氣現象，所以在使用壓強計之前要用手輕壓金屬盒，看U型管液面是否變化．
（2）排除故障后，他重新將金屬盒浸沒于水中，發(fā)現隨著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，如圖丙所示，由此可知液體內部的壓強與浸入液體的深度 有關．
（3）在同一深度，液體內部向各個方向的壓強是相等的；故小明發(fā)現保持金屬盒在圖丙中深度不變，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變化，表明在相同條件下，液體內部向各個方向的壓強相等；
（4）小明保持丙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，液體的深度增大，密度增大，U型管左右液面差增大，沒有控制金屬盒在液體中的深度不變，不能得出液體壓強跟液體密度的關系．
故答案為：（1）橡皮管漏氣；（2）浸入液體的深度；（3）不變化；相等；（4）深度；

點評 掌握液體壓強大小的影響因素，利用控制變量法探究液體壓強大小的影響因素．