Question

20．小雨同學(xué)利用如圖所示的裝置探究“液體內(nèi)部壓強的特點”，第一步：用手指用力壓圖甲中壓強計金屬盒上的橡皮膜，U形管兩邊液柱沒有高度差；第二步：重新調(diào)節(jié)好壓強計后，將金屬盒逐漸浸入水中越來越深的位置，觀察U形管中兩邊液柱的高度差；第三步：把金屬盒放在水中同一深度，改變金屬盒的方向，觀察U形管兩邊液柱的高度差；第四步：如圖乙、丙所示，把金屬盒分別浸入水和酒精中，觀察到圖乙中U形管兩邊液柱的高度差較小，請你回答下列問題：
（1）產(chǎn)生第一步中現(xiàn)象的原因是金屬盒氣密性差．
（2）第二步中U形管中兩邊液柱的高度差將變大，說明水的壓強隨深度的增加而增大；
（3）第三步中U形管中兩邊液柱的高度差將不變，說明水在同一深度向各個方向的壓強相等；
（4）根據(jù)第四步中的實驗現(xiàn)象，小雨判斷圖乙中的液體是酒精，這樣的判斷并不可靠，原因是沒有控制深度不變．

Answer 1

分析 （1）液體壓強計就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強的，壓強越大，U形管液面高度差越大；實驗前，壓強計U形管兩邊的液面應(yīng)該相平，若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化��；
（2）液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大；
（3）同一深度處液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等；
（4）要根據(jù)壓強的知識判斷液體密度的大小，需將壓強計的金屬盒放在同一深度；

解答 解：（1）實驗前，壓強計U形管兩邊的液面應(yīng)該相平；若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱沒有高度差；
（2）將金屬盒逐漸浸入水中越來越深的位置，則金屬盒在水中的深度變大，受到水的壓強增大，所以U型管內(nèi)液面的高度差越大，說明水的壓強隨深度的增加而增大；
（3）把金屬盒放在水中同一深度，改變金屬盒的方向，即位于同種液體同一深度處，改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，這表明同一深度處液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等；
（4）因為液體的壓強與液體的深度和密度有關(guān)，所以要判斷液體密度的大小，應(yīng)控制金屬盒在液體中的深度相同，圖乙、丙中金屬盒所處深度不同，因而小雨判斷并不可靠．
故答案為：
（1）金屬盒氣密性差；（2）變大；增大；（3）不變；相等；（4）沒有控制深度不變．

點評 此題通過判斷不同的物質(zhì)考查了對液體壓強的特點及知識的應(yīng)用，熟練掌握液體壓強的特點，了解壓強計的原理，知道液體壓強計的操作要求．