Question

18．小雪同學(xué)利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點．
（1）她向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水后，看到的現(xiàn)象是兩側(cè)的液面保持相平．
（2）如圖乙所示裝置，容器中盛有適量的水，要探究“液體內(nèi)部壓強
與深度的關(guān)系”，她該如何操作？
（3）她換用其它液體探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，當探頭在下列液體中的深度相同時，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是C液體．（A、B、C三種液體的密度關(guān)系：ρ_A＜ρ_B＜ρ_C）
（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)氣體的壓強與大氣壓之差為500Pa．（ρ_紅墨水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）U形管的實質(zhì)是連通器，當連通器中的同種液體不流動時，兩側(cè)的液面保持相平；
（2）液體內(nèi)部壓強大小通過U形管兩側(cè)液面高度差的大小來反映，這是轉(zhuǎn)換法；液體壓強和液體的密度、深度有關(guān)，實驗中采用控制變量法來設(shè)計實驗；
（3）根據(jù)p=ρgh來分析壓強和液體密度的關(guān)系；
（4）根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強即為橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差．

解答 解：（1）圖甲中的U形管相當于一連通器，液體不流動時，兩側(cè)的液面保持相平；
（2）要探究“液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系”，實驗中應(yīng)控制探頭方向和液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，觀察U形管左右兩側(cè)液面的高度差；
（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越大，因為ρ_A＜ρ_B＜ρ_C，所以在C中的壓強最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；
（4）橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa．
故答案為：（1）兩側(cè)的液面保持相平；（2）控制探頭方向和液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，觀察U形管左右兩側(cè)液面的高度差；（3）C；（4）500；

點評 此題主要考查的是學(xué)生對液體壓強的影響因素實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用．