13.小军同学游泳时发现，当他从较浅的水域走向较深的水域时，会感到呼吸越来越困难。他认为这是液体对人施加的压力所产生的作用效果。他想到压强可以反映压力的作用效果，如果探究出液体压强与哪些因素有关，就可以弄明白呼吸困难的原因了。于是他和同组同学利用图10所示的器材进行实验。

(1)为了检查装置的气密性，小军同学用手按压探头上的橡皮膜，同时观察U形管内的液面，如果（选填“有”或“没有”）明显的高度差变化，说明装置不漏气。
(2)确认装置不漏气后，小军同学正准备将探头放入液体中时，突然发现U形管内的液面已有高度差。为排除此故障，另外三名同学分别提出了以下三种解决方案，其中最合理的方案是（填字母）。
A.拆除软管重新安装
B.若开口一端液面低，则向管中加入一部分液体
C.若开口一端液面高，则将管中的液体倒出一些
(3)对比甲、乙两组实验可知：液体内部压强的大小与液体的有关。
(4)对比乙、丙两组实验，可得出的结论是，液体密度越大，压强越大。

(1) 有 (2) A (3) 深度 (4) 深度相同时（或同一深度下）

(1) 检查压强计气密性时，按压探头上的橡皮膜，若装置不漏气，软管内封闭气体的压强会随按压动作发生明显变化，U形管内的液面会出现明显的高度差变化。
(2) 未将探头放入液体时U形管液面已有高度差，说明U形管两侧液面上方气压不相等，最合理的解决方案是拆除软管重新安装，让U形管两侧液面上方都连通大气，使液面恢复相平，加液体或倒出液体都无法从根源修正两侧气压不等的问题，因此选A。
(3) 甲、乙两组实验中液体都是水、密度相同，仅探头浸入液体的深度不同，U形管液面高度差不同，说明液体内部压强的大小与液体的深度有关。
(4) 乙、丙两组实验中，探头浸入液体的深度相同，仅液体密度不同，U形管液面高度差不同，因此可得出结论：深度相同时，液体密度越大，压强越大。

14. 图11所示的是水平桌面上放着的一个平底水壶，其高度为12 cm，壶嘴到壶口的距离为4 cm，其受到的重力为2 N，最大装水量为3 L，底面积为400 cm²。g取10 N/kg，求：
(1)装满水时，水对壶底的压力；
(2)装满水时，水壶对水平桌面的压强。

(1) 装满水时，水对壶底的压力为32N；(2) 装满水时，水壶对水平桌面的压强为800Pa。

(1) 根据连通器原理，壶内装满水时，水的最大深度与壶嘴顶端相平：
水的深度 $ h = 12\mathrm{cm} - 4\mathrm{cm} = 8\mathrm{cm} = 0.08\mathrm{m} $
先计算水对壶底的液体压强：
$ p_1 = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0×10^3\mathrm{kg/m^3} × 10\mathrm{N/kg} × 0.08\mathrm{m} = 800\mathrm{Pa} $
壶的底面积 $ S = 400\mathrm{cm^2} = 400×10^{-4}\mathrm{m^2} = 0.04\mathrm{m^2} $
由压强公式 $ p=\frac{F}{S} $ 变形得水对壶底的压力：
$ F_1 = p_1S = 800\mathrm{Pa} × 0.04\mathrm{m^2} = 32\mathrm{N} $
(2) 装满水时水的体积 $ V = 3\mathrm{L} = 3×10^{-3}\mathrm{m^3} $，计算水的重力：
$ G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = \rho_{\mathrm{水}}Vg = 1.0×10^3\mathrm{kg/m^3} × 3×10^{-3}\mathrm{m^3} × 10\mathrm{N/kg} = 30\mathrm{N} $
水平桌面受到的压力等于水壶和水的总重力：
$ F_2 = G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{水}} + G_{\mathrm{壶}} = 30\mathrm{N} + 2\mathrm{N} = 32\mathrm{N} $
计算水壶对水平桌面的固体压强：
$ p_2 = \frac{F_2}{S} = \frac{32\mathrm{N}}{0.04\mathrm{m^2}} = 800\mathrm{Pa} $