题目内容
【题目】如图所示,U 型管内装有适量清水。通过下列实验,用 U 形管压强计“探究影响液体内部压强因素”:
(1)U 形管压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻 按压几下橡皮膜,如果U 形管中的水面能灵活升降,则说明该装置_____(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)若在使用压强计前,发现 U 型管内水面已有高度差,可通过_____(选填序号)方法进行调节;
①从U 型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U 型管内添加适量水;在实验中通过比较U 型管两边的液面高度差来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做_____;
(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
实验次数 | 液体 | 液体深度h/cm | U形管两侧液面的高度差Δh/cm |
1 | 水 | 5.0 | 4.9 |
2 | 10.0 | 9.7 | |
3 | 15.0 | 14.6 |
根据表中信息可得出结论:在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而_____(选填“增大”或“减 小”);
(4)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系” 时,小明把金属盒分别浸入到 A、B 两种液体中,如图所示,小明得出结论:A 液体密度较大。你认为他的结论_____(选填“正确”或“不正确”),原因是_____(选填序号);
①没有控制金属盒在液体中的深度相同
②金属盒在A 液体中深度小,而U 型管两边液面高度差较大
(5)小刚将液体压强计进行了改造,如图所示。当两探头置于空气中时,U 形管水面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1 和 ρ2 的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U 形管中的左右水面高度差为 5cm,则 ρ1_________ρ2(选填“>”﹑“<”或“=”),左右橡皮管内气体压强相差_____Pa。
【答案】不是 不漏气 ② 转换法 增大 正确 ② > 500
【解析】
(1)[1]U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器。
[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[3]若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,进行调节时,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②正确。
[4]在实验中液体压强的大小通过U 型管两边的液面高度差来反映,高度差越大,表明金属盒受到的液体的压强越大,这种实验方法叫做转换法。
(3) [5]三组数据同种液体,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)[6][7]由图可知,金属盒在A 液体中深度小,而U 型管两边液面高度差较大,据p=ρgh可以得出,A 液体密度较大,即结论正确。
(5)[8] 读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明甲中的压强更大,根据p=ρgh可以判断ρ1>ρ2。
[9]左右橡皮管内气体压强相差
Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
左右橡皮管内气体压强相差500Pa。