Question

14．小明在探究液體壓強的實驗中，進行了如圖所示的操作：

（1）實驗前，小明要用手按壓金屬盒上的橡皮膜．實驗中，探究液體壓強的工具是U形管壓強計．
（2）由丙、丁兩圖進行實驗對比，得出液體壓強與盛液體的容器形狀無關(guān)（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（3）甲、乙兩圖是探究液體壓強與液體深度的關(guān)系，結(jié)論是液體密度一定時，液體內(nèi)部壓強隨深度增加而增大．
（4）要探究液體壓強與密度的關(guān)系，應(yīng)選用乙丙兩圖進行對比．
（5）在圖乙中，固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度，使金屬盒處于向上、向下、向左、向右等方位時，兩玻璃管中液面高度差不變，說明了在液體內(nèi)部同一深度處，液體向各個方向的壓強大小相等．
（6）實驗是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強大小的．使用前用手輕輕按壓幾下橡皮膜是檢查裝置的氣密性，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置不漏氣（填“漏氣”或“不漏氣”）．
（7）若丙圖中U形管左右兩側(cè)液面的高度差為10cm，則金屬盒上橡皮膜浸入鹽水中的深度是9.1cm．（U形管中液體密度為1.0×10³kg/m³，鹽水的密度ρ_鹽=1.1×10³ kg/m³）

Answer 1

分析 （1）研究液體內(nèi)部壓強特點的工具是U型壓強計，本題用到了物理上常用的研究方法--轉(zhuǎn)換法．用手按壓強計的橡皮膜，U形管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差；即將液體壓強的大小轉(zhuǎn)化為U形管中液面的高度差．
（2）液體內(nèi)部壓強與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)；
（3）（4）（5）液體內(nèi)部壓強與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)，在探究影響液體內(nèi)部壓強的因素時，需要用到控制變量法；
若和橡皮膜連接的軟管出現(xiàn)漏氣，不論橡皮膜是否受到壓強，軟管中氣體的壓強都等于大氣壓，壓強計中液面就不會出現(xiàn)高度差；
（6）液體內(nèi)部壓強的特點是：液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大，同一深度，液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等，不同液體內(nèi)部的壓強還與液體的密度有關(guān)；
（7）已知U形管中液面的高度差，根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強，再利用公式變形可計算鹽水中的深度．

解答 解：
（1）由圖可知，用來探究液體內(nèi)部壓強特點的工具是U形管壓強計；
（2）丙和丁液體密度相同，探頭在液體中的深度相同，容器形狀不同，U形管中液面的高度差相同，說明液體壓強與盛液體的容器形狀無關(guān)；
（3）甲、乙兩圖液體的密度相同，探頭在液體中的深度不同，U形管中液面的高度差不同，說明液體壓強與液體深度有關(guān)，并且液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大；
（4）要探究壓強與液體密度的關(guān)系，應(yīng)使探頭的深度相同，液體密度不同，所以應(yīng)選擇乙丙兩圖；
（5）在圖乙中，固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度，使金屬盒處于向上、向下、向左、向右等方位時，兩玻璃管中液面高度差不變，說明了在液體內(nèi)部同一深度處，液體向各個方向的壓強大小相等；
（6）實驗時把金屬盒放入水中，通過觀察兩管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的壓強的大小；
使用前用手輕輕按壓幾下橡皮膜是檢查裝置的氣密性；
若壓強計的有漏氣的地方，軟管中的氣體和大氣相通，等于大氣壓強，橡皮膜受到壓強時，軟管內(nèi)的氣體壓強不會發(fā)生變化，U形管中的液面就不會出現(xiàn)高度差；反之，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置不漏氣；
（7）已知U形管左右兩側(cè)液面的高度差為10cm，
則金屬盒上橡皮膜所受到的壓強：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa，
則金屬盒探頭在鹽水中所處的深度：
h_鹽水=$\frac{p}{{ρ}_{鹽水}g}$=$\frac{1000Pa}{1.1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈0.091m=9.1cm．
故答案為：（1）U形管壓強計；（2）無關(guān)；（3）液體深度；液體密度一定時，液體內(nèi)部壓強隨深度增加而增大；（4）乙丙；（5）相等；（6）高度差；氣密性；不漏氣；（7）9.1．

點評 此題考查的是我們對于液體壓強計的了解以及液體內(nèi)部壓強的影響因素．注意物理實驗中研究方法--轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運用．液體壓強是中考必考的一個知識點，需要掌握．