如图甲所示,此装置叫压强计,其用途是可以测量液体内部的压强.它的构造主要包括U型玻璃管、金属盒、橡胶管和支架等部分.当压强计的金属盒上的橡皮膜受到压强时,U型管两边的液面会出现高度差;压强越大,液面的高度差也越大.小明利用上述装置进行探究液体内部压强规律.
(1)在未放入液体时,U形管两边的液面应是相平的,当U形管两边的液面出现如图甲所示的现象时,调节的方法是________
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
序号 | 液体 | 深度/cm | 橡皮膜方 向 | 压强计 | ||
左液面/mm | 右液面/mm | 液面高度差/mm | ||||
1 | 水 | 3 | 朝上 | 186 | 214 | 28 |
2 | 3 | 朝下 | 186 | 214 | 28 | |
3 | 3 | 朝侧面 | 186 | 214 | 28 | |
4 | 6 | 朝侧面 | 171 | 229 | 58 | |
5 | 9 | 朝侧面 | 158 | 242 | 84 | |
6 | 盐水 | 9 | 朝侧面 | 154 | 246 | 92 |
(3)上表是小明探究过程中记录的实验数据,请根据上述数据记录,进行了分析和论证:
①比较序号为________的三组数据可得出结论:液体的压强随深度的增加而增大;
②比较序号为________的三组数据可得出结论:在同一深度,液体向各个方向的压强相等
③比较序号为________的两组数还可以据可得出结论:________.
解:(1)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;
(2)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)①3、4、5三组数据同种液体,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
②1、2、3三组数据液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,但压强相等,可得出结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等;
③5、6两组数据,是控制了液体深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,可得出结论:不同液体的压强还跟液体的密度有关.
故答案为:(1)B;(2)该装置漏气; (3)①3、4、5; ②1、2、3; ③5、6; 液体内部的压强与液体的密度有关.
(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)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差.
(3)液体压强可能跟液体密度、深度、方向有关,进行实验探究时要采用控制变量法的思想;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;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同.
点评:解答本题首先应明确液体内部压强的规律,同时,将规律与图片中实验的情形相结合,并注意控制变量法的运用,这样才能做出正确的判断.