Question

18．某同學(xué)利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)．
（1）他向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度相同．
（2）如圖乙所示，他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后，多次改變探頭在水中的同一深度不同的方向，并比較每次的橡皮膜方向及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差．這是為了探究同一液體內(nèi)部，相同深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)是否相等．
（3）他換用其他液體探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，當(dāng)探頭在下列液體中的深度相同時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是B．（填符號(hào)）
A．酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）  B．植物油（ρ_植物油=0.9×10³kg/m³）
（4）若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=5cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為500Pa．（ρ_紅墨水≈1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）U形管的實(shí)質(zhì)是連通器，當(dāng)連通器中的同種液體不流動(dòng)時(shí)，兩側(cè)的液面高度相同；
（2）液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小通過U形管兩側(cè)液面高度差的大小來反映，這是轉(zhuǎn)換法；液體壓強(qiáng)和液體的密度、深度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；
（3）根據(jù)p=ρgh來分析壓強(qiáng)和液體密度的關(guān)系；
（4）根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)即為橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差．

解答 解：
（1）圖甲中的U形管相當(dāng)于一連通器，液體靜止（不流動(dòng)）時(shí)，兩側(cè)的液面高度相同；
（2）實(shí)驗(yàn)中液體的密度不變，多次改變探頭在水中的同一深度不同的方向，研究的是同一液體內(nèi)部，相同深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)是否相等；
（3）探頭在下列液體中的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強(qiáng)越大，所以在植物油中的壓強(qiáng)最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；
（4）橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa．
故答案為：（1）靜止；（2）同一液體內(nèi)部，相同深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)是否相等；（3）B；（4）500．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)的影響因素實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用．