Question

【題目】樂于動手的小明想用U形管壓強計研究液體內部的壓強規律(如圖所示)

(1)實驗中通過U形管兩側液面高度差比較液體壓強的大小，這種科學探究方法是_______，小明檢查壓強計的氣密性時，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜，均發現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該是_____（選擇下列選項）

①從U型管內向外倒出適量水

②拆除軟管重新安裝

③向U型管內深加適量水

(2)比較甲、乙兩圖，得出的結論是:液體內部的壓強與_________有關

(3)為了證明液體內部的壓強與液體密度有關，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，比較前后兩次實驗，同樣可以得出結論:液體的密度越大，其內部壓強越大。你認為這個結論可靠嗎?______。原因是:__________________

(4)實驗后，愛創造的小明自制了一個實驗裝置繼續探究。他向隔板左側倒水，發現橡皮膜向右側凸起，如圖丁所示，這說明液體對容器____________有壓強。他再向隔板右側倒入另一種液體，當加到一定程度時，橡皮膜恢復原狀，如圖戊所示。小明測得中左、右兩側液面到橡皮膜處的深度為12cm、15cm，則液體密度為__________g/cm3

(5)完成上述實驗后，小明又用液體壓強公式去分別計算了甲乙丙中探頭處的壓強值，發現按液體深度計算的壓強值總大于按壓強計液面高度差計算的壓強值，則造成此結果的原因是___________

Answer 1

【答案】轉換法 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 壓強計薄膜過緊，不易發生形變

【解析】

第一空．液體壓強計就是利用U形管中液面的高度差來體現壓強的，壓強越大，U形管液面高度差越大，物理學中把這種研究方法叫做轉換法；

第二空．壓強計測量液體壓強時，就是通過橡皮膜來感知壓強的，通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的，若液體壓強計漏氣，U形管中的液面就不會變化；U形管兩邊液面的高度差變化小，表明其氣密性差；

第三空．進行調節時，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就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，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，即液體的壓強越大，可得同種液體內部的壓強隨深度的增加而增大；

第五空、第六空．要探究液體內部壓強與液體密度的關系，則應保持深度不變。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，不能探究液體壓強跟密度的關系；所以結論不可靠。

第七空．由圖丁可知，向隔板左側倒水，發現橡皮膜向右側凸起，這說明液體對容器的側壁有壓強；

第八空．橡皮膜相平，說明兩邊壓強相等，

，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．由于壓強計薄膜過緊，不易發生形變，所以按液體深度計算的壓強值總大于按壓強計液面高度差計算的壓強值。