题目内容
【题目】如图所示,用压强计研究液体内部的压强:
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图a所示的情景.,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压________大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:________
A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装
(2)小明做了如图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是:________.
(3)比较c、d图实验,说明________;
(4)比较d、e图实验,说明________;
(5)在实验的过程中,小明发现根据压强计液面高度差计算出的压强p1和用烧杯液体深度计算出的压强p2不相等,同学们讨论发现是由于橡皮膜发生形变导致p1________p2(选填“大于”、“小于”或“无法判断”)
(6)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是________(选填序号)
①烧杯中换密度差更大的液体②U形管中换用密度更小的酒精③将U型管换成细一点.
【答案】大于 B 气密性不好 同种液体压强随深度增加而增大 同种液体在同一深度各个方向压强相等 小于 ③
【解析】
(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的.
(2)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差;
(3)(4)液体压强与液体的密度与深度有关,在同一深度,向各个方向的压强相等,结合控制变量法,观察图示可得出结论;
(5)橡皮膜由于发生形变,自身产生一个向外的压强,据此分析解答即可;
(6)根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系.
(1)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;故选B.
(2)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)比较c、d图实验,可以看出,液体相同,但深度不同,可得出结论:在同种液体中,深度越深,液体的压强越大;
(4)比较d、e图实验,可以看出,液体相同,深度也相同,只是橡皮膜的朝向不同,可得出结论:同种液体在同一深度各个方向压强相等;
(5)橡皮膜由于发生形变,自身产生一个向外的压强,所以根据压强计液面高度差计算出的压强p1小于用烧杯液体深度计算出的压强p2.
(6)探头在下列液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在“烧杯中换密度差更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差最大;“U形管中换用密度更小的酒精”U形管左右两侧液面的高度差较大;“将U型管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显,故选③。