Question

10．小明利用U形管壓強(qiáng)計和裝有水的大燒杯來探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)前，他注意到U形管兩邊的液面已處在同一水平線上，如圖甲所示．

（1）實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過U形管內(nèi)兩液面的高度差反應(yīng)出來的．這種方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）比較a、b兩組實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是同種液體同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)相等．
（3）要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)選用圖中的ac或cd兩組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象得出的結(jié)論是同種液體，液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大．
（4）接著小明要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系．則應(yīng)保持深度不變．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，有很多物理量難于用儀器、儀表直接測量，就可以根據(jù)物理量之間的定量關(guān)系和各種效應(yīng)把不易測量的物理量轉(zhuǎn)化成易于測量的物理量進(jìn)行測量，這種方法就叫轉(zhuǎn)換法；在實(shí)驗(yàn)中液體壓強(qiáng)的大小變化不易直接測量，可以尋找液體壓強(qiáng)的變化會引起哪些物理量發(fā)生變化，看能否通過形象直觀的變化來反應(yīng)液體壓強(qiáng)的大小變化；
（2）分析圖（a）和圖（b）的兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出哪些量是相同的，哪些量是不同的，從而得出影響液體的壓強(qiáng)的關(guān)系．
（3）要研究液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)使金屬盒在同種液體不同深度觀察壓強(qiáng)計的液面高度差，從而得出結(jié)論．
（4）實(shí)要研究液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，應(yīng)保持深度相同，液體密度不同．

解答 解：（1）液體壓強(qiáng)的變化會引起壓強(qiáng)計的探頭受到的壓力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致壓強(qiáng)計探頭上的橡皮膜的形狀發(fā)生變化，進(jìn)而引起壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)液面的高度差發(fā)生變化，因此可以利用壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小變化；這種方法就叫轉(zhuǎn)換法；
（2）分析圖（a）和圖（b）的兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)橡皮膜所處的深度相同，即液體的深度相同、液體的密度相同，從而得出在同一深度向各個方向的壓強(qiáng)相等．
（3）若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)將壓強(qiáng)計金屬盒放入同種液體中的不同深度，分別觀察三次高度差，可得出的結(jié)論是：同種液體，液體深度越大，壓強(qiáng)越大；
（4）要研究液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，應(yīng)保持深度相同，液體密度不同．
故答案為：（1）U形管內(nèi)兩液面的高度差；轉(zhuǎn)換法；
（2）同種液體同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)相等；（3）ac或cd；同種液體，液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大；（4）深度．

點(diǎn)評 此題考查液體壓強(qiáng)大小的影響因素，控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用．同時考查了學(xué)生對液體壓強(qiáng)公式、U型管壓強(qiáng)計的了解與掌握．利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素是本題考查的重點(diǎn)．