Question

14．如圖1甲所示是研究液體內部壓強的規(guī)律的實驗

（1）比較圖1乙、丙和丁圖的實驗情況，可以得到的結論是：在同一深度，液體內部向各個方向的壓強相等；
（2）如果要探究液體內部壓強跟深度的關系，接下來的操作是：將壓強計金屬盒放入液體中不同深度，觀察U型管中的高度差．
（3）小明用注射器制成了“估測大氣壓的值”的實驗裝置．
A．他把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用細尼龍繩拴注射器的頸部，使繩的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數，即等于大氣對活塞的壓力F．
C．用刻度尺測出注射器的有刻度部分的長度記為L，讀出注射器的容積V，則活塞的面積S=$\frac{V}{L}$．
D．請你幫他計算出此時大氣壓的數值p=$\frac{FL}{V}$（寫出最終的表達式）

Answer 1

分析 （1）比較乙圖、丙和丁圖，是控制液體的密度相同，深度相同，改變壓強計金屬盒的方向，觀察U形管兩側的液面高度差是否相等，得出液體內部壓強是否和方向有關．
（2）要研究液體的壓強與深度的關系，應使金屬盒在同種液體不同深度觀察壓強計的液面高度差．
（3）由體積公式V=SL可得活塞的面積；根據p=$\frac{F}{S}$可得大氣壓強．

解答 解：（1）比較乙圖、丙和丁圖，控制液體密度和深度不變，改變探頭的方向，U形管兩側的液面高度差相等．可以得到：在同一深度，液體內部向各個方向的壓強相等．
（2）若要探究液體內部壓強與深度的關系，應控制密度相同，改變深度，故接下來的操作是：將壓強計金屬盒放入液體中不同深度，觀察U型管中的高度差．
（3）注射器的容積為V．全部刻度的長度為L，由V=SL可得注射器中的活塞的面積：S=$\frac{V}{L}$；
根據二力平衡的條件，當活塞剛剛拉動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力，
所以該地的大氣壓：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$
故答案為：（1）相等；（2）將壓強計金屬盒放入液體中不同深度，觀察U型管中的高度差；（3）$\frac{V}{L}$；$\frac{FL}{V}$．

點評 利用二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，利用幾何知識可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．