Question

14．小明在探究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了如圖所示的操作：

（1）實(shí)驗(yàn)前，小明要用手按壓金屬盒上的橡皮膜．實(shí)驗(yàn)中，探究液體壓強(qiáng)的工具是U形管壓強(qiáng)計(jì)．
（2）由丙、丁兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀無(wú)關(guān)（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
（3）甲、乙兩圖是探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系，結(jié)論是液體密度一定時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大．
（4）要探究液體壓強(qiáng)與密度的關(guān)系，應(yīng)選用乙丙兩圖進(jìn)行對(duì)比．
（5）在圖乙中，固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度，使金屬盒處于向上、向下、向左、向右等方位時(shí)，兩玻璃管中液面高度差不變，說(shuō)明了在液體內(nèi)部同一深度處，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等．
（6）實(shí)驗(yàn)是通過(guò)U形管中液面的高度差來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的．使用前用手輕輕按壓幾下橡皮膜是檢查裝置的氣密性，如果U形管中的液體能靈活升降，則說(shuō)明裝置不漏氣（填“漏氣”或“不漏氣”）．
（7）若丙圖中U形管左右兩側(cè)液面的高度差為10cm，則金屬盒上橡皮膜浸入鹽水中的深度是9.1cm．（U形管中液體密度為1.0×10³kg/m³，鹽水的密度ρ_鹽=1.1×10³ kg/m³）

Answer 1

分析 （1）研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的工具是U型壓強(qiáng)計(jì)，本題用到了物理上常用的研究方法--轉(zhuǎn)換法．用手按壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜，U形管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差；即將液體壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)化為U形管中液面的高度差．
（2）液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與容器的形狀無(wú)關(guān)；
（3）（4）（5）液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與容器的形狀無(wú)關(guān)，在探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素時(shí)，需要用到控制變量法；
若和橡皮膜連接的軟管出現(xiàn)漏氣，不論橡皮膜是否受到壓強(qiáng)，軟管中氣體的壓強(qiáng)都等于大氣壓，壓強(qiáng)計(jì)中液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；
（6）液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)是：液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大，同一深度，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，不同液體內(nèi)部的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)；
（7）已知U形管中液面的高度差，根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，再利用公式變形可計(jì)算鹽水中的深度．

解答 解：
（1）由圖可知，用來(lái)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的工具是U形管壓強(qiáng)計(jì)；
（2）丙和丁液體密度相同，探頭在液體中的深度相同，容器形狀不同，U形管中液面的高度差相同，說(shuō)明液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀無(wú)關(guān)；
（3）甲、乙兩圖液體的密度相同，探頭在液體中的深度不同，U形管中液面的高度差不同，說(shuō)明液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān)，并且液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大；
（4）要探究壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，應(yīng)使探頭的深度相同，液體密度不同，所以應(yīng)選擇乙丙兩圖；
（5）在圖乙中，固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度，使金屬盒處于向上、向下、向左、向右等方位時(shí)，兩玻璃管中液面高度差不變，說(shuō)明了在液體內(nèi)部同一深度處，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；
（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)把金屬盒放入水中，通過(guò)觀察兩管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的壓強(qiáng)的大小；
使用前用手輕輕按壓幾下橡皮膜是檢查裝置的氣密性；
若壓強(qiáng)計(jì)的有漏氣的地方，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強(qiáng)，橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，軟管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不會(huì)發(fā)生變化，U形管中的液面就不會(huì)出現(xiàn)高度差；反之，如果U形管中的液體能靈活升降，則說(shuō)明裝置不漏氣；
（7）已知U形管左右兩側(cè)液面的高度差為10cm，
則金屬盒上橡皮膜所受到的壓強(qiáng)：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa，
則金屬盒探頭在鹽水中所處的深度：
h_鹽水=$\frac{p}{{ρ}_{鹽水}g}$=$\frac{1000Pa}{1.1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈0.091m=9.1cm．
故答案為：（1）U形管壓強(qiáng)計(jì)；（2）無(wú)關(guān)；（3）液體深度；液體密度一定時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大；（4）乙丙；（5）相等；（6）高度差；氣密性；不漏氣；（7）9.1．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是我們對(duì)于液體壓強(qiáng)計(jì)的了解以及液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素．注意物理實(shí)驗(yàn)中研究方法--轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運(yùn)用．液體壓強(qiáng)是中考必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握．