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深度，并比較每次的深度及相應的U形管左右兩側(cè)液面的高度差．這是為了探究液體壓強與液體深度的關系．
（3）他換用其他液體探究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C．
A．酒精（${ρ_{酒精}}=0.8×{10^3}kg/{m^3}$）　　　B．植物油（${ρ_{植物油}}=0.9×{10^3}kg/{m^3}$）
C．鹽水（${ρ_水}=1.1×{10^3}kg/{m^3}$）
（4）若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10cm，則U形管左管液面上方氣體壓強大于（選填“大于”“等于”或“小于”）右管液面上方氣體壓強，U形管左右兩管液面上方氣體壓強差值約為1×10³Pa．（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)的液面保持相平；
（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．
（3）根據(jù)p=ρgh來分析壓強和液體密度的關系．
（4）液面越高，壓強越小；根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強即U形玻璃管兩端空氣產(chǎn)生的壓強差．

解答 解：
（1）圖甲中的U形管相當于一連通器，液體不流動時，兩側(cè)的液面保持相平，即U形管左右兩側(cè)液面的高度相同；
（2）實驗中液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，研究的是液體內(nèi)部壓強與液體深度的關系；
（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，液體壓強越大，所以探頭在鹽水中受到的壓強最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；
（4）由圖乙知，U形管左邊液體受到密閉氣體向下的壓強，右邊液體受到向下大氣壓，左邊的液面較低，說明U形管左管液面上方氣體壓強較大；
U形玻璃管兩端空氣產(chǎn)生的壓強差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1×10³Pa．
故答案為：（1）相同；（2）液體壓強與液體深度的關系；（3）C；（4）大于；1×10³．

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，解答此類題目要注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用．