探究液体内部压强的特点。
(1) 用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。实验前,要通过调试,使压强计 U 形管两边的液面 ________ ;若在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时, U 形管两边液柱的高度差变化 ________ (选填 " 显著 " 或 " 不显著 " ),则说明该压强计的气密性良好。
(2) 比较 A 、 B 可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 _______ ;比较 A 、 C 可知:液体内部压强的大小跟 ________ 有关。
(3) 用图乙所示容器探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验情形如图丙的 D 、 E 所示。由此可推断: a 、 b 两液体对容器底压强的大小关系是 p a _______ p b ; a 、 c 两液体密度的大小关系是 ρ a _______ ρ c (均选填 “ > ”、“ < ”或“ = ”)。
相平 显著 相等 深度 < >
【详解】
(1) 液体的压强变化不能直接观察,压强计的测量原理是:压强的变化引起 U 形管两液面出现高度差,压强越大,高度差越大;使用压强计之前,应调整 U 型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
用手指轻压探头的橡皮膜时,橡胶管中气体压强的变化改变 U 形管中液面高度差, U 形管两边液柱的高度差变化显著,说明该压强计的气密性良好。
(2) 比较 A 、 B 可知:在液体内部的同一深度,当探头方向不同时, U 形管两边的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相同。
比较 A 、 C 可知:液体的密度相同,深度不同,深度越深 U 形管两边液柱的高度差越大,即液体压强越大,说明液体内部压强的大小跟深度有关。
(3) 由图 D 可知,在橡皮膜处两液体的压强相同, a 液体的深度大于 b 液体的深度,根据 可知 a 液体的密度小于 b 液体的密度,因为橡皮膜处到容器底部的深度相同,则 a 液体对容器底部的压强小于 b 液体对容器底部的压强。
由图 D 可知,在橡皮膜处 a 液体压强大于 c 液体的压强, a 液体的深度小于 c 液体的深度,根据 可知 ρ a > ρ c 。