题目内容
1.通过学习,同学们已经知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题:“有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,能否用压强计将它们区别开来呢?“小明和组员做了下面的探究实验.(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于大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”):调节的方法是B.
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)小明在作图(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形管两边液面的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是:压强计气密性差.
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示.于是认为图丁杯子中盛的是盐水,你认为小明的结论是不可靠的.(选填“可靠”或“不可靠”).
小明认为U形管里面最好装密度比水小的液体来提高灵敏度,同组的小红认为应该把U形管做细一些可以提高灵敏度,你认为小红说的没有道理,原因是:液体压强与液柱的粗细无关.
分析 (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)根据液体压强公式P=ρgh进行分析,要判断两杯液体中哪杯是盐水,就要控制压强计的探头浸入水中的深度相同,根据公式P=ρgh,深度相同时,压强大的液体密度大;
解答 解:(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,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;要U形管两边的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样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;
(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;当橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,则U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)盐水的密度大于水的密度,根据公式p=ρgh可知,在橡皮膜浸入液体的深度相同时,盐水中的压强比较大,则U形管两边液面的高度差较大,从而判断出哪杯是盐水;但小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,故得出的结论是不可靠的;
(4)根据液体压强公式p=ρgh可知,U形管中两边液面的高度差与液体密度有关,与U形管的粗细无关,所以在U形管里面最好装密度比水小的液体可以提高压强计灵敏度,故小红说的没有道理,原因是液体压强与液柱的粗细无关.
故答案为:
(1)大于;B;(2)压强计气密性差;(3)不可靠;小红;液体压强与液柱的粗细无关.
点评 此题考查的是我们对于液体压强计的了解和液体压强计算公式P=ρgh的应用;液体压强的计算是中考必考的一个知识点,需要熟练掌握.
猜想1:液体内部的压强可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强不同;
猜想3:…
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水内部的压强,得到的数据如表:
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 深度(cm) | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 15 |
| 橡皮膜方向 | 上 | 下 | 侧 | 上 | 下 | 侧 | 上 | 下 | 侧 |
| 压强计液面高度差(cm) | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 9.2 | 9.2 | 9.2 | 13.8 | 13.8 | 13.8 |
| A. | 提着水桶不动 | |
| B. | 提着水桶水平匀速移动 | |
| C. | 提着水桶站在竖直上升的电梯中 | |
| D. | 提着水桶站在水平匀速运动的车箱中 |
| A. | 钢丝钳 | B. | 镊子 | C. | 钓鱼竿 | D. | 筷子 |