Question

16．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)液面靜置后高度相同，這是利用了連通器原理；
（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深度，同時(shí)需要觀察U型管中液面的變化，這是為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系．
（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)，探頭前端橡皮膜向內(nèi)凹陷程度最大的是C．
A、酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）B、植物油（ρ_植物油=0.9×10³kg/m³）C、鹽水（ρ_鹽水=1.1×10³kg/m³）
（4）若圖乙中U形管右側(cè)玻璃管中液面比左側(cè)玻璃管中液面高出h=10cm，則U型玻璃管兩端空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)差至少為1000Pa．（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(guò)U形管兩側(cè)液面高度差的大小來(lái)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(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（3）根據(jù)p=ρgh來(lái)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U型玻璃管兩端空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)差．

解答 解：（1）圖甲中的U形管相當(dāng)于一連通器，液體不流動(dòng)時(shí)，兩側(cè)的液面高度相同；故向圖甲中的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）實(shí)驗(yàn)中液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，觀察U型管中液面的變化，是為了研究的液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系；
（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，所以在鹽水中的壓強(qiáng)最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大，故選C；
（4）U型玻璃管兩端空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
故答案為：（1）連通器；（2）U型管中液面的變化；（3）C；（4）1000．

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．