Question

2．通過(guò)學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)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(wèn)題：“有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒(méi)有標(biāo)簽，能否用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開(kāi)來(lái)呢？”小明和組員做了下面的探究實(shí)驗(yàn)．

（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)該相平，而小明卻觀察到如圖（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小于大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”），調(diào)節(jié)的方法是B．
A．若U型管內(nèi)液面高度差為h，在右邊加h高的同種液體　　  B．取下軟管重新安裝
（2）小明再作圖（b）所示的檢查，當(dāng)用手指按壓橡皮膜時(shí)（不論輕壓還是重壓），發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化，出現(xiàn)這種情況的原因是探頭漏氣．
（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，于是認(rèn)為圖（c）杯子中盛的是鹽水．你認(rèn)為，小明的結(jié)論是可靠的．（選填“可靠”或“不可靠”）
（4）小明認(rèn)為U形管里面最好裝密度比水小的液體來(lái)提高靈敏度，同組的小紅認(rèn)為應(yīng)該把U形管做細(xì)一些可以提高靈敏度，你認(rèn)為小紅說(shuō)的沒(méi)有道理，原因是：液體壓強(qiáng)與液柱的粗細(xì)無(wú)關(guān)．

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形管左端液面比較高，就說(shuō)明U形管左端液面上方的氣體壓強(qiáng)小于大氣壓；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(guò)橡皮膜來(lái)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）液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度都有關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制其中的一個(gè)量保持不變，才能觀察壓強(qiáng)與另一個(gè)量的關(guān)系，從控制變量法的角度進(jìn)行判斷；
（4）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒(méi)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(shuō)明軟管中的氣體壓強(qiáng)小于大氣壓，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，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的；
（2）若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好，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；因此出現(xiàn)這種情況可能的原因是探頭漏氣．
（3）鹽水的密度大于水的密度，根據(jù)公式P=ρgh，在橡皮膜所受壓強(qiáng)相同時(shí)，（c）圖中橡皮膜所處的深度小于（d）圖中橡皮膜所處的深度，說(shuō)明（c）中液體密度大，（c）杯子中盛的是鹽水，所以得出的結(jié)論是可靠的．
（4）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh可知，U形管中的液柱高度與液體密度有關(guān)，與U形管的粗細(xì)無(wú)關(guān)，所以在U形管里面最好裝密度比水小的液體可以提高壓強(qiáng)計(jì)靈敏度．
故答案為：（1）小于；B；（2）探頭漏氣；（3）可靠；（4）小紅；液體壓強(qiáng)與液柱的粗細(xì)無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是我們對(duì)于液體壓強(qiáng)計(jì)的了解和液體壓強(qiáng)計(jì)算公式P=ρgh的應(yīng)用；液體壓強(qiáng)的計(jì)算是中考必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，需要熟練掌握．