【題目】小明利用生活中常見(jiàn)的材料做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn).如圖1所示,將飲料瓶中裝滿水后擰緊瓶蓋,在側(cè)壁開(kāi)了一個(gè)小孔A,發(fā)現(xiàn)水并不流出,這是因?yàn)槭艿?/span> 的作用;在A孔下方開(kāi)一個(gè)相同大小的小孔B,將瓶蓋擰開(kāi),發(fā)現(xiàn)從B孔噴出的水較遠(yuǎn),這是因?yàn)?/span>

當(dāng)老師介紹了液體壓強(qiáng),特別是演示了“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”后,更激發(fā)了小明“探究影響液體壓強(qiáng)大小因素”的興趣.他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究方案,圖2(a)、(b)、(c)、(d)中金屬盒在液體中的深度相同.實(shí)驗(yàn)測(cè)得幾種情況下壓強(qiáng)計(jì)的U形管兩側(cè)液面高度差的大小關(guān)系是h4>h1=h2>h3

(1)實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過(guò) 反應(yīng)出來(lái),這種方法叫 法.)

(2)實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)最小的是 圖.

(3)比較圖a和圖d可以得出的結(jié)論是:

【答案】大氣壓;液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;

(1)U型管兩側(cè)液面的高度差;轉(zhuǎn)換法;

(2)c;

(3)深度相同,液體的密度越大,液體的壓強(qiáng)越大

【解析】

試題分析:瓶蓋擰緊后,由于瓶子內(nèi)部與外界隔絕,所以在外界大氣壓的作用下,導(dǎo)致了水沒(méi)有流出;AB兩處水噴出的遠(yuǎn)近不同,反應(yīng)了兩處水的壓強(qiáng)不同,結(jié)合兩處的深度不同,從而得出結(jié)論.

(1)在實(shí)驗(yàn)中,有很多物理量難于用儀器、儀表直接測(cè)量,就可以根據(jù)物理量之間的定量關(guān)系和各種效應(yīng)把不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化成易于測(cè)量的物理量進(jìn)行測(cè)量,這種方法就叫轉(zhuǎn)換法;在實(shí)驗(yàn)中液體壓強(qiáng)的大小變化不易直接測(cè)量,可以尋找液體壓強(qiáng)的變化會(huì)引起哪些物理量發(fā)生變化,看能否通過(guò)形象直觀的變化來(lái)反應(yīng)液體壓強(qiáng)的大小變化;

(2)根據(jù)公式P=ρgh,液體的壓強(qiáng)與液體的深度和密度都有關(guān)系,比較圖中U形管的高度差,判斷液體壓強(qiáng)大。

(3)分析圖(a)和圖(d)的兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,從而得出液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系.

解:瓶蓋擰緊后,瓶?jī)?nèi)與瓶外隔絕,在A處開(kāi)口后,由于外界大氣壓的作用,將瓶?jī)?nèi)的水壓在瓶?jī)?nèi)而流不出來(lái).

AB兩處深度不同,由于液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大,且B處得深度比A處的深度要大,所以,B處水的壓強(qiáng)要大于A處水的壓強(qiáng),從而導(dǎo)致了B處得水流速度大于A處得水流速度,才出現(xiàn)了圖示的現(xiàn)象.

(1)液體壓強(qiáng)的變化會(huì)引起壓強(qiáng)計(jì)的探頭受到的壓力發(fā)生變化,從而導(dǎo)致壓強(qiáng)計(jì)探頭上的橡皮膜的形狀發(fā)生變化,進(jìn)而引起壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的高度差發(fā)生變化,因此可以利用壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的高度差來(lái)判斷液體壓強(qiáng)的大小變化;這種方法就叫轉(zhuǎn)換法;

(2)由公式p=ρgh可知,液體的壓強(qiáng)與液體的深度和密度都有關(guān)系,圖a,b,c中液體都是水,c圖中壓強(qiáng)計(jì)探頭上的橡皮膜探頭在水中深度最小,d圖中液體是鹽水,密度大,同時(shí)深度也大,壓強(qiáng)計(jì)的U形管兩側(cè)液面高度差的大小關(guān)系是h4>h1=h2>h3.因此,c圖中液體內(nèi)部壓強(qiáng)最小.

(3)分析圖(a)和圖(d)的兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)橡皮膜所處的深度相同,即液體的深度相同,而液體的密度卻不同,從而得出液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系:在不同液體的同一深度處,液體的密度越大,液體的壓強(qiáng)越大.

故答案為:大氣壓;液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;

(1)U型管兩側(cè)液面的高度差;轉(zhuǎn)換法;

(2)c;

(3)深度相同,液體的密度越大,液體的壓強(qiáng)越大.

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