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橡皮
膜、软管或其连接处漏气
取下软管,使U形管两端液面相平后,重新安装软管

在同种液体中,液体内部的压
强随深度的增加而增大
①②③
在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
③⑤⑥
管内液面高于管外液面
纯净水
橡皮膜向下凸起
浓盐水
D

变大
【解析】
1. 用手指按压橡皮膜时U形管两边液柱高度几乎不变,是因为装置漏气,橡皮膜受到的压强无法有效传递到U形管内的液体;当把压强计的橡皮膜盒拿出液面时U形管两边液面不相平,需取下软管重新安装,使U形管两端液面在大气压作用下恢复相平。
2. (1) 分析实验数据,实验序号④中,液体为水、深度为3cm,与实验①②③的条件相同,但U形管液面高度差不同,不符合同一深度同种液体压强规律,故实验序号4的数据错误。
3. (2) a. 对比实验序号①②③,液体种类、深度相同,橡皮膜方向不同,U形管液面高度差相同,可得出结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等;b. 对比实验序号③⑤⑥液体种类、橡皮膜方向相同,深度不同,U形管液面高度差随深度增加而增大,可得出结论:液体压强随深度的增加而增大。
【答案】
装置漏气 取下软管重新安装 (1)④ (2)a. 同一深度,液体内部的压强随深度的增加而增大  ①②③;b. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,③⑤⑥
【知识点】
液体内部压强规律、压强计的使用
【点评】
本题围绕液体内部压强的实验探究展开,考查了实验装置故障分析、装置调试及实验数据的归纳总结,需结合控制变量法分析实验数据,是液体压强实验的基础考查题型,能帮助巩固实验原理与规律。
【难度系数】
0.6
【解析】
(1)当橡皮膜变平时,橡皮膜受到的管内、管外液体的压强相等。根据液体压强公式$p=\rho gh$,浓盐水密度大于纯净水密度,压强相等时,密度小的液体深度更大,因此若管内液面高于管外液面,管内液体是密度较小的纯净水。
(2)当管内外液面相平时,液体深度$h$相同,根据$p=\rho gh$,密度大的液体压强更大。浓盐水密度大于纯净水,若管内液体是浓盐水,管内液体对橡皮膜的压强大于管外,橡皮膜会向下凸起。
【答案】
(1) 管内液面高于管外液面;纯净水
(2) 橡皮膜向下凸起;浓盐水
【知识点】
液体压强公式应用、密度与液体压强关系
【点评】
本题通过实验情景考查液体压强的相关知识,要求学生能灵活运用液体压强公式分析不同密度液体的压强与深度的关系,注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
【分析】
要比较A、B、C三点的水的压强,需根据液体压强公式$ p=\rho gh $分析,核心是确定三点的深度(深度指从自由液面到该点的垂直距离)。首先观察三点位置:A、C在同一水平线上,到液面的垂直距离相等,即深度相同;B点位置更低,到液面的垂直距离更大,深度更大。结合液体压强与深度的正比关系,即可推导出三点压强的大小关系。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $(其中$ \rho $为液体密度,$ g $为重力加速度,$ h $为该点到自由液面的垂直深度):
1. 确定深度关系:由图可知,A、C两点到自由液面的垂直深度相等,即$ h_A = h_C $;B点到自由液面的垂直深度大于A、C两点的深度,即$ h_B > h_A = h_C $。
2. 推导压强关系:
因为$ \rho $和$ g $为定值,且$ h_A = h_C $,所以$ p_A = \rho g h_A = \rho g h_C = p_C $;
又因为$ h_B > h_A $,所以$ p_B = \rho g h_B > \rho g h_A = p_A $。
综上可得:$ p_A = p_C < p_B $。
【答案】
D
【知识点】
液体压强公式;液体压强的特点
【点评】
本题的关键是准确理解“深度”的定义,深度是从自由液面到研究点的垂直距离,而非到容器底部的距离,避免因混淆深度和高度而出错。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先,试管内水的体积是固定的,所以当试管转到竖直位置2时,要保证水的体积不变,因此液面是水平的,且体积和位置1时一致。然后分析水对试管底部的压强,液体压强由液体密度、深度决定,根据公式$p=\rho gh$,需要判断深度的变化:从位置1到位置2,液面到试管底部的垂直距离(深度)变大,在水的密度和g不变的情况下,压强会变大。
【解析】
1. 液面位置:试管内水的体积保持不变,当试管处于竖直位置2时,在试管内部绘制一条水平液面,保证水的体积与位置1时的体积相等即可。
2. 压强变化:试管从位置1转到竖直位置2的过程中,水的深度(液面到试管底部的垂直距离)逐渐增大。根据液体压强公式$p=\rho gh$,其中水的密度$\rho$和重力加速度$g$均为定值,深度$h$增大,因此水对试管底部的压强变大。
【答案】
变大(液面位置:在竖直试管内画出与原水体积匹配的水平液面)
【知识点】
液体压强公式,液体压强影响因素
【点评】
本题以试管转动为情境考查液体压强的变化,核心是准确判断水的深度变化,结合液体压强公式分析,侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7