实验2 探究液体的压强与哪些因素有关

实验前按压橡皮膜，U形管中液面仍相平，则装置。
U形管压强计连通器。没开始实验，U形管中液面有高度差，那么需要。
U形管压强计只能用来比较液体压强大小，准确测量压强值。
U形管两边液面越大，说明液体压强越大，这运用了的思想。
[结论]
1.在相同液体内部，同一深度各个方向的压强大小，深度越深，压强越。
2.在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越。

漏气 不是 拔下软管,重新组装 不能 高度差 转换法
1. 相等 大
2. 大

【分析】
要解答本题，需掌握U形管压强计的使用规则、连通器的定义、液体压强的特点及实验方法：
1. 按压橡皮膜时，若装置漏气，U形管液面不会出现高度差，据此判断装置是否漏气；
2. 连通器需满足“上端开口、底部连通”，结合U形管压强计的结构判断；
3. 实验前U形管液面有高度差时，需重新组装装置使液面相平；
4. U形管压强计仅能定性比较压强大小，无法定量测量；
5. 液体压强大小通过U形管液面高度差体现，将不易观察的压强转换为易观察的高度差，运用转换法；
6. 结合液体压强的实验结论填写相关内容。
【解析】
根据上述分析，逐一确定各空答案：
1. 实验前按压橡皮膜，U形管液面仍相平，说明装置漏气；
2. U形管压强计一端封闭，不符合连通器“上端开口”的特点，因此不是连通器；
3. 实验前U形管液面有高度差，需拔下软管，重新组装，使两侧液面相平；
4. U形管压强计只能比较压强大小，不能准确测量压强值；
5. U形管两边液面高度差越大，说明液体压强越大，将压强转换为高度差，运用了转换法；
结论部分：
1. 相同液体内部，同一深度各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大；
2. 不同液体的同一深度处，液体密度越大，压强越大。
【答案】
漏气；不是；拔下软管，重新组装；不能；高度差；转换法；
1. 相等；大；
2. 大
【知识点】
U形管压强计的使用；液体压强的特点；转换法
【点评】
本题考查液体压强实验的基础知识点，涵盖U形管压强计的操作、连通器判断、液体压强结论及实验方法，属于常规基础题，需牢记相关概念和实验要点。
【难度系数】
0.6

如图所示的是小华探究液体压强与哪些因素有关的实验装置，请根据图示回答下列问题：

基础设施问
(1)压强计在使用前，需要观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性，小华发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图(甲)，其调节的方法是（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计上的U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器，通过，显示液体内部压强的大小。
(3)通过比较图(乙)和图(丙)，可以得出，液体的压强与有关。
(4)比较两图，可以得出，液体的压强与液体密度有关。
拓展设问
(5)已知图(丙)中U形管左右两侧水面的高度差$h＝10\ \mathrm{cm}$，则软管内气体的压强与大气压强之差为$\mathrm{Pa}$。（$\rho_{\mathrm{水}}＝1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{盐水}}＝1.1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$）
(6)完成探究实验以后，小华设计了图(戊)装置，向装置左右两侧倒入相同的液体，液面稳定后，橡皮膜形变如图(戊)所示，左右两侧液体对容器底的压强$p_{\mathrm{左}}$（选填“大于”“小于”或“等于”）$p_{\mathrm{右}}$。

（戊）

(1) B
(2) 不属于 U形管两侧液面的高度差
(3) 深度
(4) （丙）、（丁）
(5) 1 000
(6) 小于

【分析】
本题围绕液体压强探究实验展开，解题思路如下：
1. 压强计使用前的调节：U形管出现液面高度差是装置气密性问题，需取下软管重新安装，而非倒出液体；
2. 连通器判断：依据连通器“上端开口、底部连通”的定义，压强计U形管一端封闭，故不属于连通器，压强大小通过U形管液面高度差体现；
3. 压强影响因素探究：对比乙、丙图，液体密度相同、深度不同，得出压强与深度有关；探究密度影响时需控制深度相同，选丙、丁图；
4. 压强差计算：利用液体压强公式Δp=ρgh代入数值计算；
5. 容器底压强比较：根据橡皮膜形变判断两侧压强，结合液面高度，用p=ρgh比较容器底压强。
【解析】
(1) 压强计使用前，若U形管左右液面有高度差，说明装置气密性不佳，需取下软管重新安装使液面相平，故选B；
(2) 连通器的特点是上端开口、底部相连通，压强计的U形管一端与软管相连（内部为密闭气体），不满足连通器条件，故不属于连通器；实验中通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小；
(3) 图(乙)和图(丙)中，液体密度相同，金属盒在液体中的深度不同，U形管液面高度差不同，说明液体压强与深度有关；
(4) 要探究液体压强与密度的关系，需控制金属盒深度相同，改变液体密度，故应比较丙、丁两图；
(5) 软管内气体压强与大气压强之差等于U形管两侧液面高度差产生的压强，由公式Δp=ρ水gh得：Δp=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
(6) 图(戊)中橡皮膜向右侧凸出，说明左侧液体对橡皮膜的压强小于右侧；两侧倒入相同液体，左侧液面高度更低，根据p=ρgh，左侧液体对容器底的压强小于右侧，故p左小于p右。
【答案】
(1) B
(2) 不属于；U形管两侧液面的高度差
(3) 深度
(4) 丙、丁
(5) 1000
(6) 小于
【知识点】
液体压强、连通器、压强计算
【点评】
本题考查液体压强探究实验的核心知识点，涵盖压强计使用、连通器判断、压强影响因素、压强计算等，注重控制变量法、转换法的实验方法考查，是初中物理的基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.7

[例1]如图所示，普氏野马属于国家重点保护动物。我国动物保护组织成员曾发现普氏
野马饮水时(四蹄着地)在沙地上留下的一些足迹，深度达1.2 cm。通过实验测得要使该沙地达到相同的深度，压强需为$9× 10^4$ Pa，并由此估算出，一匹成年普氏野马的质量约为360 kg。则一匹成年普氏野马

1. 3600
2. 0.01

【分析】
要解决这道题，需利用水平面上压力等于重力的关系，结合压强公式 $ p = \frac{F}{S} $ 计算。首先通过重力公式算出野马的重力，再根据压强公式变形求总受力面积，最后结合四蹄着地的条件求出单个蹄子的受力面积，对应题目中的两个空。
【解析】
1. 计算成年普氏野马的重力：
已知野马质量 $ m = 360\ \mathrm{kg} $，根据重力公式 $ G = mg $，取 $ g = 10\ \mathrm{N/kg} $，则重力 $ G = 360\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 3600\ \mathrm{N} $。水平面上压力等于重力，故压力 $ F = G = 3600\ \mathrm{N} $，对应第一个空的数值为3600。
2. 计算单个蹄子的受力面积：
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $，变形得总受力面积 $ S_{\mathrm{总}} = \frac{F}{p} = \frac{3600\ \mathrm{N}}{9 × 10^4\ \mathrm{Pa}} = 0.04\ \mathrm{m}^2 $。由于野马四蹄着地，因此单个蹄子的受力面积 $ S = \frac{S_{\mathrm{总}}}{4} = \frac{0.04\ \mathrm{m}^2}{4} = 0.01\ \mathrm{m}^2 $，对应第二个空的数值为0.01。
【答案】
3600；0.01
【知识点】
重力计算、压强公式应用
【点评】
本题结合实际场景考查压强公式的应用，核心是明确水平面上压力与重力的关系，以及多脚着地时受力面积的拆分计算，需灵活运用公式，难度适中。
【难度系数】
0.5