题目内容

19.某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点.
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度相同.
(2)如图乙所示,如果要探究液体压强大小是否与压强方向有关,他应当保持深度不变,改变方向,比较U形管左右两侧液面的高度差.
(3)如图乙所示,他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差.这是为了探究液体内部压强与深度的关系.
(4)若大烧杯中始终装水,并保持压强计金属盒探头的深度不变,U形管中分别注入不同液体,U形管左右两侧液面的高度差最大的是C
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)    B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)    D.红墨水(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3)
(5)如图乙所示,如果用拇指将U形管右侧的端口堵紧后再将探头放入水中同样的深度,U形管左右两侧液面的高度差h会减小.(填“变大”或“减小”)

分析 (1)U形管的实质是连通器,当连通器中的同种液体不流动时,两侧的液面高度相同;
(2)液体压强和液体的密度、深度有关,与压强方向无关,实验中采用控制变量法来设计实验;
(3)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;液体压强和液体的密度、深度有关,实验中采用控制变量法来设计实验;同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系;
(5)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差.

解答 解:(1)图甲中的U形管相当于一连通器,液体不流动时,两侧的液面高度相同;
(2)如图乙所示,如果要探究液体压强大小是否与压强方向有关,他应当保持深度不变,改变橡皮膜的朝向,比较U形管左右两侧液面的高度.
(3)实验中液体的密度不变,改变探头在水中的深度,研究的是液体内部压强与深度的关系;
(4)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;盐水的密度最大,所以在盐水中的压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大;故选C;
(5)如果用拇指将U形管右侧的端口堵紧后再将探头放入水中同样的深度,右侧管中密闭有空气,会产生气体压强,则U形管两侧液面的高度差会减小.
故答案为:(1)相同;(2)深度;(3)液体内部压强与深度的关系;(4)C;(5)减小.

点评 此题主要考查的是学生对液体压强的影响因素实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用.

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