Question

13．小敏同學(xué)利用如圖裝置探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”（乙和丙容器中裝的是同種液體）．

（1）實(shí)驗(yàn)中，首先必須檢查壓強(qiáng)計(jì)能否正常使用，若用手指不論輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都很小，則說(shuō)明該壓強(qiáng)計(jì)的氣密性差（選填“好”或“差”）；調(diào)節(jié)好壓強(qiáng)計(jì)后，U形管兩邊液面相平．
（2）小敏把探頭分別浸入到圖甲、乙圖中的兩種液體（水和酒精）中，發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊液柱的高度差比圖乙小，由此，他判斷圖甲中的液體是酒精，他的判斷是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；接著他改變圖乙中探頭的深度，其探究情況如圖丙所示．
（3）比較圖乙、丙，得出探頭浸入液體中的深度越深（選填“越深”或“越淺”），U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體在此處的壓強(qiáng)就越大．
（4）小敏發(fā)現(xiàn)在同種液體中，探頭所處深度相同時(shí)，只改變探頭的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（5）若圖乙中的U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和大氣壓之差約為1000Pa．（ρ_紅墨水≈1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí)是通過(guò)橡皮膜來(lái)感知壓強(qiáng)的，通過(guò)橡膠管中氣體壓強(qiáng)的變化來(lái)改變U形管中液面高度差的，若液體壓強(qiáng)計(jì)氣密性差，U形管兩邊液柱的高度差變化都很小；
（2）液體壓強(qiáng)跟液體密度和液體的深度有關(guān)，探究液體壓強(qiáng)跟密度的關(guān)系時(shí)，控制液體深度不變；探究液體壓強(qiáng)跟深度關(guān)系時(shí)，控制密度不變；
（3）在液體密度一定時(shí)，液體深度越大，液體壓強(qiáng)越大；
（4）分析該次實(shí)驗(yàn)中控制的量和不同的量，得出液體壓強(qiáng)大小與方向的關(guān)系．
（5）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）若用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都很小，則說(shuō)明該壓強(qiáng)計(jì)的氣密性差；
（2）把探頭分別浸入到甲、乙圖中的兩種液體（水和酒精）中，由圖可知，沒(méi)有控制探頭所在的深度相同，所以不能通過(guò)液體壓強(qiáng)的大小來(lái)比較液體密度的大小，故他的判斷是錯(cuò)誤的．
（3）研究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制液體密度相同，改變深度，故小敏應(yīng)該比較圖乙、丙；探頭浸入液體的深度越深，U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體的壓強(qiáng)就越大．
（4）在同種液體中，探頭所處深度相同時(shí)，只改變探頭的方向，U型管兩邊的液面高度差相同，說(shuō)明在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．
（5）橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
故答案為：（1）差；（2）錯(cuò)誤；（3）乙、丙；越深；大；（4）在同種液體的同一深度處，液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等； （5）1000．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)題，考查了對(duì)壓強(qiáng)計(jì)工作原理的理解及控制變量法的應(yīng)用，我們要了解壓強(qiáng)計(jì)的原理，知道液體壓強(qiáng)計(jì)的操作要求并能夠靈活運(yùn)用控制變量探究影響壓強(qiáng)大小的因素．同時(shí)還要掌握液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用．