题目内容

14．小明在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

（1）实验前，小明要用手按压金属盒上的橡皮膜．实验中，探究液体压强的工具是U形管压强计．
（2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状无关（填“有关”或“无关”）．
（3）甲、乙两图是探究液体压强与液体深度的关系，结论是液体密度一定时，液体内部压强随深度增加而增大．
（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用乙丙两图进行对比．
（5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等．
（6）实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的．使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气（填“漏气”或“不漏气”）．
（7）若丙图中U形管左右两侧液面的高度差为10cm，则金属盒上橡皮膜浸入盐水中的深度是9.1cm．（U形管中液体密度为1.0×103kg/m3，盐水的密度ρ盐=1.1×103 kg/m3）

分析 （1）研究液体内部压强特点的工具是U型压强计，本题用到了物理上常用的研究方法--转换法．用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差；即将液体压强的大小转化为U形管中液面的高度差．
（2）液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关，与容器的形状无关；
（3）（4）（5）液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关，与容器的形状无关，在探究影响液体内部压强的因素时，需要用到控制变量法；
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；
（6）液体内部压强的特点是：液体内部压强随着深度的增加而增大，同一深度，液体内部向各个方向的压强相等，不同液体内部的压强还与液体的密度有关；
（7）已知U形管中液面的高度差，根据p=ρgh求出液体产生的压强，再利用公式变形可计算盐水中的深度．

解答 解：
（1）由图可知，用来探究液体内部压强特点的工具是U形管压强计；
（2）丙和丁液体密度相同，探头在液体中的深度相同，容器形状不同，U形管中液面的高度差相同，说明液体压强与盛液体的容器形状无关；
（3）甲、乙两图液体的密度相同，探头在液体中的深度不同，U形管中液面的高度差不同，说明液体压强与液体深度有关，并且液体内部压强随着深度的增加而增大；
（4）要探究压强与液体密度的关系，应使探头的深度相同，液体密度不同，所以应选择乙丙两图；
（5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等；
（6）实验时把金属盒放入水中，通过观察两管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的压强的大小；
使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性；
若压强计的有漏气的地方，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；反之，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
（7）已知U形管左右两侧液面的高度差为10cm，
则金属盒上橡皮膜所受到的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，
则金属盒探头在盐水中所处的深度：
h盐水=$\frac{p}{{ρ}_{盐水}g}$=$\frac{1000Pa}{1.1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈0.091m=9.1cm．
故答案为：（1）U形管压强计；（2）无关；（3）液体深度；液体密度一定时，液体内部压强随深度增加而增大；（4）乙丙；（5）相等；（6）高度差；气密性；不漏气；（7）9.1．

点评 此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素．注意物理实验中研究方法--转换法和控制变量法的运用．液体压强是中考必考的一个知识点，需要掌握．

练习册系列答案
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