Question

8．現(xiàn)有如下器材：一個帶有閥門的“U”形管（如圖所示）；鐵架臺（帶有夾持附件）； 注射器（帶有橡膠軟管，可供抽氣用）；一把刻度尺：兩只分別盛有水和濃鹽水的燒杯； 試用上述器材測量燒杯中的濃鹽水的密度．要求寫出實驗的方法和步驟，以及結(jié)果的表達(dá)式．

Answer 1

分析 用抽氣機(jī)對U形管向外抽氣后管內(nèi)壓強(qiáng)小于管外大氣壓，在大氣壓作用下液體進(jìn)入兩管中．根據(jù)液體壓強(qiáng)p=ρgh和壓力平衡角度分析解決．

解答 解：將“U”形管開口豎直向下固定在鐵架臺上，兩個關(guān)口分別插入盛有水和濃鹽水的燒杯中并打開閥門，
然后用注射器從抽氣口抽出適量的空氣后，待兩管中的液面升高一定高度后關(guān)閉閥門，
分別用刻度尺測量兩管內(nèi)外液面的高度差h_鹽水和h_水，
因管內(nèi)液體上方氣體的壓強(qiáng)相等且外界大氣壓相同，
所以水柱和鹽水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，
由p=ρgh可得：ρ_水gh_水=ρ_鹽水gh_鹽水，
所以，ρ_鹽水=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{鹽水}}$ρ_水．

答：實驗的方法：利用平衡法求液體的密度；
實驗步驟：（1）將“U”形管開口豎直向下固定在鐵架臺上，兩個關(guān)口分別插入盛有水和濃鹽水的燒杯中，打開閥門；
（2）用注射器從抽氣口抽出適量的空氣后，待兩管中的液面升高一定高度后，關(guān)閉閥門；
（3）分別用刻度尺測量兩管內(nèi)外液面的高度差h_鹽水和h_水；
表達(dá)式：ρ_鹽水=$\frac{{h}_{水}}{{h}_{鹽水}}$ρ_水．

點評 本題考查了利用平衡法求液體的密度，知道帶閥門“U”形管的作用是關(guān)鍵．