Question

小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示。

（1）他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了______问题。

（2）重新组装器材后，他用手指轻轻按压橡皮膜，若发现U形管两边液面出现______，则说明故障已排除。

（3）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，按照以下步骤进行探究：

①将压强计金属盒放入水中，并改变橡皮膜所对的方向

②金属盒中心保持在水面下3cm处，使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面。

③把金属盒移至水下6cm和9cm，观察U形管内液柱的变化，并记录液面高度差。

实验	液体	橡皮膜朝向	深度	压强计U型管液面高度差
1	水	朝上	3cm	3.7
2	朝左	3cm	3.7
3	朝下	3cm	3.7
4	朝上	6cm	7.2
5	朝上	9cm	11.2
6	盐水	朝上	9cm	12.6

④改用盐水重复③。

（4）表格为小明实验记录表格

（5）分析数据得出结论

①分析表中数据得出液体内部向各个方向______（都有/都没有）压强；

②分析表中______次实验的数据得出在液体内同一深度处，液体向各个方向的压强大小______；

③分析表中______次实验的数据得出液体内部的压强，随深度的增加而增大；

④分析表中第5和6次实验的数据得出液体内部的压强大小还与液体的______有关，在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强______。

Answer

漏气 高度差 都有 1、2、3 相等 1、4、5 密度 越大

【解析】

（1）当他将金属盒浸没于水中后。发现U形管两端液面相平，一定出现漏气现象，所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒，看U形管液面是否变化；

（2）重新组装器材后，他用手指轻轻按压橡皮膜，若发现U形管两边液面出现高度差，则说明故障已排除；

（5）①用U形管两侧的液面高度差的大小来反映液体内部压强的大小，分析表中数据得出液体内部向各个方向都有压强；

②分析表中1、2、3分析表中数据得出，在同种液体中，液面到金属盒的距离相同，只改变金属盒的方向，U形管液面高度差相同，所以同种液体的同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等；

③分析表中数据1、4、5可以看出，同种液体，密度相同，深度不同，且随着深度的增加U形管两侧的高度差逐渐增大，由此得出的结论是：同种液体，压强随着深度的增大而增大；

④分析表中第5和6次实验的数据看出，同一深度，在盐水中比在水中U形管液面的高度差大，盐水的密度大于水的密度，说明液体内部的压强大小还与液体的密度有关，在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。