Question

13．小敏同學利用如圖裝置探究“液體內(nèi)部壓強的特點”（乙和丙容器中裝的是同種液體）．

（1）實驗中，首先必須檢查壓強計能否正常使用，若用手指不論輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都很小，則說明該壓強計的氣密性差（選填“好”或“差”）；調(diào)節(jié)好壓強計后，U形管兩邊液面相平．
（2）小敏把探頭分別浸入到圖甲、乙圖中的兩種液體（水和酒精）中，發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊液柱的高度差比圖乙小，由此，他判斷圖甲中的液體是酒精，他的判斷是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的；接著他改變圖乙中探頭的深度，其探究情況如圖丙所示．
（3）比較圖乙、丙，得出探頭浸入液體中的深度越深（選填“越深”或“越淺”），U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體在此處的壓強就越大．
（4）小敏發(fā)現(xiàn)在同種液體中，探頭所處深度相同時，只改變探頭的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等．
（5）若圖乙中的U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強和大氣壓之差約為1000Pa．（ρ_紅墨水≈1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）壓強計測量液體壓強時是通過橡皮膜來感知壓強的，通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強計氣密性差，U形管兩邊液柱的高度差變化都很小；
（2）液體壓強跟液體密度和液體的深度有關，探究液體壓強跟密度的關系時，控制液體深度不變；探究液體壓強跟深度關系時，控制密度不變；
（3）在液體密度一定時，液體深度越大，液體壓強越大；
（4）分析該次實驗中控制的量和不同的量，得出液體壓強大小與方向的關系．
（5）根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強即為橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差．

解答 解：（1）若用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都很小，則說明該壓強計的氣密性差；
（2）把探頭分別浸入到甲、乙圖中的兩種液體（水和酒精）中，由圖可知，沒有控制探頭所在的深度相同，所以不能通過液體壓強的大小來比較液體密度的大小，故他的判斷是錯誤的．
（3）研究液體壓強與深度的關系時，應控制液體密度相同，改變深度，故小敏應該比較圖乙、丙；探頭浸入液體的深度越深，U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體的壓強就越大．
（4）在同種液體中，探頭所處深度相同時，只改變探頭的方向，U型管兩邊的液面高度差相同，說明在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等．
（5）橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
故答案為：（1）差；（2）錯誤；（3）乙、丙；越深；大；（4）在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等； （5）1000．

點評 此題是一道“探究液體內(nèi)部壓強的特點”的實驗題，考查了對壓強計工作原理的理解及控制變量法的應用，我們要了解壓強計的原理，知道液體壓強計的操作要求并能夠靈活運用控制變量探究影響壓強大小的因素．同時還要掌握液體壓強計算公式的應用．