Question

14．在探究液體內(nèi)部壓強特點的實驗中：

（1）小明首先用手指按了按探頭的橡皮膜，發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)液柱幾乎無變化，其原因是液體壓強計漏氣，然后小明為了繼續(xù)實驗，要調(diào)整器材，合理做法是a（填序號）．
a．從水中取出探頭，拔下膠皮管，重新連接壓強計
b．保持探頭在水中，拔下膠皮管，重新連接壓強計
（2）比較圖A、圖B、圖C，得出結(jié)論：同種液體，同一深度，液體向各個方向的壓強相等．
（3）將圖A中的探頭逐漸下移，可觀觀察到U型管內(nèi)液柱的高度差逐漸變大，得出結(jié)論：液體密度一定，液體的壓強隨深度的增加而增大．
（4）向圖B中的容器內(nèi)加入一定量的濃鹽水，為使探頭在液體中的深度與加鹽水前的深度相同，應(yīng)將探頭位置上移（選填“上移”、“下移”或“不變”），并且觀察到U型管內(nèi)液柱的高度差變大，可得出結(jié)論：深度相同，液體密度越大，液體壓強越大．
（5）小明想得到液體內(nèi)部壓強與液體深度、液體密度的定量關(guān)系，請你根據(jù)所學(xué)過的知識，利用圖D中的液柱模型推導(dǎo)出液體內(nèi)部壓強的計算公式：①這個液柱的體積V=Sh；
②這個液柱的質(zhì)量m=ρV=ρSh；
③這個液柱的重力也就是對水平面的壓力F=G=mg=ρgSh；
④平面受到的壓強 p=$\frac{F}{S}$=$\frac{ρgSh}{S}$=ρgh．

Answer 1

分析 （1）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形管中的液面變化很小，甚至不會變化．
（2）液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強，在同一深度，液體向各個方向的壓強相等．
（3）將圖A中的探頭逐漸下移，是控制液體的密度相同，改變液體的深度，觀察U形管兩側(cè)的液面高度差是否相等，得出液體內(nèi)部壓強是否和液體的深度有關(guān)．
（4）深度相同，液體密度越大，液體的壓強越大．
（5）由于在同一深度，液體向各個方向壓強相等，我們只要算出某一深度液體豎直向下的壓強，也就同時知道了液體在這一深度各個方向上壓強的大�。灰�知道液面下某處豎直向下的壓強，可以設(shè)想在此處有個水平放置的平面，計算這個平面上方液柱對這個平面的壓強即可．

解答 解：（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致U形管兩邊液柱的高度差變化�。蝗缓笮∶鳛榱死^續(xù)實驗，要調(diào)整器材，合理做法是從水中取出探頭，拔下膠皮管，重新連接壓強計；
（2）金屬盒距液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，因此同種液體，同一深度，液體向各個方向的壓強相等；
（3）在乙圖中把探頭慢慢下移，控制液體的密度不變，改變深度，可以觀察到U型管兩邊液體的高度差增大，得到：在同一種液體里，液體的壓強隨深度的增加而增大；
（4）為使探頭在液體中的深度與加鹽水前的深度相同，應(yīng)將探頭位置上移，并且觀察到U型管內(nèi)液柱的高度差變大，可得出結(jié)論：深度相同，液體密度越大，液體壓強越大；
（5）設(shè)圖乙中的液柱模型高度為h，液柱下的液片面積為S．液柱的密度為ρ；
步驟：①這個液柱的體積V=Sh；
②這個液柱的質(zhì)量m=ρV=ρSh；
③這個液柱的重力也就是對水平面的壓力F=G=mg=ρgSh；
④平面受到的壓強 p=$\frac{F}{S}$=$\frac{ρgSh}{S}$=ρgh．
故答案為：
（1）液體壓強計漏氣；a；
（2）液體向各個方向的壓強相等；
（3）液體的壓強隨深度的增加而增大；
（4）上移；液體壓強越大；
（5）①這個液柱的體積V=Sh；
②這個液柱的質(zhì)量m=ρV=ρSh；
③這個液柱的重力也就是對水平面的壓力F=G=mg=ρgSh；
④平面受到的壓強 p=$\frac{F}{S}$=$\frac{ρgSh}{S}$=ρgh．

點評 這是一道綜合實驗題，此題考查了學(xué)生理論聯(lián)系生活實際的能力，及液體壓強計的有關(guān)知識，我們要了解壓強計的原理，知道液體壓強計的操作要求等．