Question

1．小瑞在学习压强知识过程中，利用装有红墨水（密度与水相同）的压强计做了“研究液体的压强”实验．
（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景，此时调节的方法应是（　　）
A．将此时右边支管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（2）解决了甲图所示的问题之后，小瑞再作图乙所示的检查，当用手指无论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度差不大，出现这种情况的原因可能是：压强计的密封性不好．
（3）器材问题都解决后，小瑞进行后续实验，得到的数据如表，请你根据表中的数据，回答下列问题：

序号	液体	深度/cm	橡皮膜方向	压强计左右液面高度差/cm
1	水	5	朝上	4.8
2	水	5	朝下	4.8
3	水	5	朝侧面	4.8
4	水	10	朝侧面	9.5
5	水	15	朝侧面	14.2
6	酒精	15	朝侧面	11.4

①比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是：同种液体，同一深度处各个方向的压强相等．
②比较序号为3、4、5的三组数据，可得出的结论是：同种液体产生的压强会随着深度的增大而增大．
③比较序号为5、6的两组数据，可知液体产生的压强大小还与液体的密度有关．
④小瑞对以上实验的数据进行分析，她发现当金属盒在水中时，压强计的两液面高度差总小于橡皮膜处的深度，你认为造成的原因橡皮膜要承担一部分压强．

Answer 1

分析 （1）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的．
（2）如果压气计密封不好，存在漏气情况，在调整两管液面相平后，挤压橡皮膜橡皮管一侧，两管液柱高度不变或变化不明显；
（3）液体压强可能跟液体密度、深度、方向有关，实验中采用控制变量法的思想；
探究液体压强跟方向的关系时，保持液体的密度和深度相同；探究液体压强跟深度的关系时，保持液体的密度和方向相同；探究液体压强跟密度的关系时，保持液体的深度和方向相同．

解答 解：（1）首先调节液体压强计：当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压．
（2）由题意可知，当用手指无论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度差不大，出现这种情况可能的原因是：压强计的密封性不好（压强计金属盒软管损坏等）．
（3）①分析表中数据，比较序号为1、2、3的三组数据，可以看出，液体都是水，深度也相同，高度差不变，所以得出的结论是：同种液体，同一深度处各个方向的压强相等．
②比较序号为3、4、5的三组数据，可以看出，都是水，深度越深，高度差越大，所以得出的结论是：同种液体产生的压强会随着深度的增大而增大．
③比较序号为5、6的两组数据，可以看出，深度相同，液体的密度不同，所以可知液体产生的压强大小还与液体的密度有关．
④当金属盒在水中时，压强计的两液面高度差总小于橡皮膜处的深度，这是因为液体的压强在通过胶管中密闭的空气进行传递时，空气会被压缩、胶管会变形，从而使压强不可能大小不变地传递给U形管中的液面，故液面高度差总小于橡皮膜处的深度．
故答案为：（1）相平；B；
（2）压强计的密封性不好；
（3）①1、2、3；
②深度；
③液体的密度；
④皮膜要承担一部分压强．

点评 本题考查了压强计的检查与使用、液体压强的影响因素与实验数据分析等问题，难度不大，掌握基础知识即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用．