Question

18．某同學利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點．
（1）他向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當管內(nèi)的紅墨水靜止時，U形管左右兩側(cè)液面的高度相同．
（2）如圖乙所示，他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后，多次改變探頭在水中的同一深度不同的方向，并比較每次的橡皮膜方向及相應的U形管左右兩側(cè)液面的高度差．這是為了探究同一液體內(nèi)部，相同深度處各個方向壓強是否相等．
（3）他換用其他液體探究液體壓強與液體密度的關系，當探頭在下列液體中的深度相同時，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是B．（填符號）
A．酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）  B．植物油（ρ_植物油=0.9×10³kg/m³）
（4）若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=5cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為500Pa．（ρ_紅墨水≈1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）U形管的實質(zhì)是連通器，當連通器中的同種液體不流動時，兩側(cè)的液面高度相同；
（2）液體內(nèi)部壓強大小通過U形管兩側(cè)液面高度差的大小來反映，這是轉(zhuǎn)換法；液體壓強和液體的密度、深度有關，實驗中采用控制變量法來設計實驗；同一深度，液體向各個方向的壓強相等；
（3）根據(jù)p=ρgh來分析壓強和液體密度的關系；
（4）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）圖甲中的U形管相當于一連通器，液體靜止（不流動）時，兩側(cè)的液面高度相同；
（2）實驗中液體的密度不變，多次改變探頭在水中的同一深度不同的方向，研究的是同一液體內(nèi)部，相同深度處各個方向壓強是否相等；
（3）探頭在下列液體中的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強越大，所以在植物油中的壓強最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；
（4）橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa．
故答案為：（1）靜止；（2）同一液體內(nèi)部，相同深度處各個方向壓強是否相等；（3）B；（4）500．

點評 此題主要考查的是學生對液體壓強的影響因素實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用．