Question

14．如圖1甲所示是研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)

（1）比較圖1乙、丙和丁圖的實(shí)驗(yàn)情況，可以得到的結(jié)論是：在同一深度，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；
（2）如果要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系，接下來的操作是：將壓強(qiáng)計(jì)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(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn)裝置．
A．他把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用細(xì)尼龍繩拴注射器的頸部，使繩的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即等于大氣對(duì)活塞的壓力F．
C．用刻度尺測(cè)出注射器的有刻度部分的長(zhǎng)度記為L(zhǎng)，讀出注射器的容積V，則活塞的面積S=$\frac{V}{L}$．
D．請(qǐng)你幫他計(jì)算出此時(shí)大氣壓的數(shù)值p=$\frac{FL}{V}$（寫出最終的表達(dá)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(qiáng)計(jì)金屬盒的方向，觀察U形管兩側(cè)的液面高度差是否相等，得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否和方向有關(guān)．
（2）要研究液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)使金屬盒在同種液體不同深度觀察壓強(qiáng)計(jì)的液面高度差．
（3）由體積公式V=SL可得活塞的面積；根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得大氣壓強(qiáng)．

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(cè)的液面高度差相等．可以得到：在同一深度，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（2）若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)控制密度相同，改變深度，故接下來的操作是：將壓強(qiáng)計(jì)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(zhǎng)度為L(zhǎng)，由V=SL可得注射器中的活塞的面積：S=$\frac{V}{L}$；
根據(jù)二力平衡的條件，當(dāng)活塞剛剛拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)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(qiáng)計(jì)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(diǎn)評(píng) 利用二力平衡可通過彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓力，利用幾何知識(shí)可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．