Question

8．在探究液體壓強的實驗中，

（Ⅰ）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U型管兩邊的液面應(yīng)當相平，而小明同學(xué)卻觀察到如圖1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大于大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”）；調(diào)節(jié)的方法是：B．（選填以下字母）
A．將此時右邊支管中高出的液體倒出　　　　　　B．取下軟管重新安裝
（Ⅱ）小明再作圖2所示的檢查．當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化．出現(xiàn)這種情況的原因可能是：橡皮管出現(xiàn)漏氣．
（Ⅲ）如圖3所示是將壓強計的金屬盒放入同種液體中所觀察到的三個現(xiàn)象：
（1）要觀察到這三個實驗現(xiàn)象，必須控制的實驗條件有：
①同一種液體．
②A（選填以下字母）
A．金屬盒在液體中的深度相等
B．操作時間相等
C．液體向各個方向的壓強相等
（2）比較這三個實驗現(xiàn)象，可以得出的實驗結(jié)論有：在同種液體統(tǒng)一深度，液體各個方向壓強相等（寫出一個）
（3）本實驗的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （Ⅰ）U形管右端上方是和大氣相通的，等于大氣壓強；U形管右端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強大于大氣壓；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．
（Ⅱ）壓強計是通過橡皮膜來感受壓強的，當橡皮膜受到壓強時，軟管中的氣體壓強變大，大于大氣壓強就會將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，軟管中氣體的壓強都等于大氣壓，壓強計中液面就不會出現(xiàn)高度差．
（Ⅲ）可以根據(jù)U形管中液面高度差來判斷液體壓強的大�。篣型管兩邊的液面高度差越大，液體內(nèi)部壓強越大，U型管兩邊的液面高度差相同，液體內(nèi)部壓強相同．
物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（Ⅰ）當壓強計的橡皮膜沒有受到壓強時，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，就說明軟管中的氣體壓強大于大氣壓，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就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的；
（Ⅱ）若壓強計的氣密性不好，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強，橡皮膜受到壓強時，軟管內(nèi)的氣體壓強不會發(fā)生變化，U形管中的液面就不會出現(xiàn)高度差；
（Ⅲ）圖中橡皮膜所處的深度相同，方向不同，此時壓強計的液面差相同，說明液體內(nèi)部同一深度向各個方向的壓強相等．
液體的壓強與液體密度和深度都有關(guān)系，研究某一因素對液體壓強的影響時，需要保持另一因素不變，采用的是控制變量法；
液體內(nèi)部壓強大小難以直接觀察，用像皮膜凹陷的程度反映液體內(nèi)部壓強大小，這是轉(zhuǎn)化法，因此本實驗的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）大于；B；
（2）橡皮管出現(xiàn)漏氣；
（3）A；在同種液體統(tǒng)一深度，液體各個方向壓強相等；轉(zhuǎn)換法．

點評 此題考查的是我們對于液體壓強計的了解和用控制變量法探究液體壓強大小與液體深度和方向的關(guān)系，液體壓強實驗是初中物理重要的實驗，一定要掌握．