Question

【題目】樂于動(dòng)手的小明想用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)規(guī)律(如圖所示)

(1)實(shí)驗(yàn)中通過U形管兩側(cè)液面高度差比較液體壓強(qiáng)的大小，這種科學(xué)探究方法是_______，小明檢查壓強(qiáng)計(jì)的氣密性時(shí)，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜，均發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化______(選填“大”或“小”)，表明其氣密性差，小明接下來的操作應(yīng)該是_____（選擇下列選項(xiàng)）

①從U型管內(nèi)向外倒出適量水

②拆除軟管重新安裝

③向U型管內(nèi)深加適量水

(2)比較甲、乙兩圖，得出的結(jié)論是:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與_________有關(guān)

(3)為了證明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)，小明提出還可以保持丙圖中探頭位置不變，將一杯比丙更濃的鹽水倒入燒杯中攪勻后，比較前后兩次實(shí)驗(yàn)，同樣可以得出結(jié)論:液體的密度越大，其內(nèi)部壓強(qiáng)越大。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論可靠嗎?______。原因是:__________________

(4)實(shí)驗(yàn)后，愛創(chuàng)造的小明自制了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)探究。他向隔板左側(cè)倒水，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸起，如圖丁所示，這說明液體對(duì)容器____________有壓強(qiáng)。他再向隔板右側(cè)倒入另一種液體，當(dāng)加到一定程度時(shí)，橡皮膜恢復(fù)原狀，如圖戊所示。小明測(cè)得中左、右兩側(cè)液面到橡皮膜處的深度為12cm、15cm，則液體密度為__________g/cm3

(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明又用液體壓強(qiáng)公式去分別計(jì)算了甲乙丙中探頭處的壓強(qiáng)值，發(fā)現(xiàn)按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值總大于按壓強(qiáng)計(jì)液面高度差計(jì)算的壓強(qiáng)值，則造成此結(jié)果的原因是___________

Answer 1

【答案】轉(zhuǎn)換法 小 ② 浸入液體深度 不可靠 倒入鹽水使液體深度也增大了 壁 0.8 壓強(qiáng)計(jì)薄膜過緊，不易發(fā)生形變

【解析】

第一空．液體壓強(qiáng)計(jì)就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強(qiáng)的，壓強(qiáng)越大，U形管液面高度差越大，物理學(xué)中把這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法；

第二空．壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí)，就是通過橡皮膜來感知壓強(qiáng)的，通過橡膠管中氣體壓強(qiáng)的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強(qiáng)計(jì)漏氣，U形管中的液面就不會(huì)變化；U形管兩邊液面的高度差變化小，表明其氣密性差；

第三空．進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的。即選②；

第四空．分析比較甲乙可知，液體的密度相同，浸入深度不同，且深度越大，U型管兩邊液面的高度差越大，即液體的壓強(qiáng)越大，可得同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；

第五空、第六空．要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，則應(yīng)保持深度不變。倒入鹽水使液體密度增大，深度也增大了，沒有控制深度不變，不能探究液體壓強(qiáng)跟密度的關(guān)系；所以結(jié)論不可靠。

第七空．由圖丁可知，向隔板左側(cè)倒水，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸起，這說明液體對(duì)容器的側(cè)壁有壓強(qiáng)；

第八空．橡皮膜相平，說明兩邊壓強(qiáng)相等，

，h水=12cm=0.12m，h液=15cm=0.15m；

代入上式，解得ρ液=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。

第九空．由于壓強(qiáng)計(jì)薄膜過緊，不易發(fā)生形變，所以按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值總大于按壓強(qiáng)計(jì)液面高度差計(jì)算的壓強(qiáng)值。