Question

18．小雪同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点．
（1）她向图甲中的U形管内注入适量的红墨水后，看到的现象是两侧的液面保持相平．
（2）如图乙所示装置，容器中盛有适量的水，要探究“液体内部压强
与深度的关系”，她该如何操作？
（3）她换用其它液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是C液体．（A、B、C三种液体的密度关系：ρ_A＜ρ_B＜ρ_C）
（4）若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为500Pa．（ρ_红墨水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

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，两侧的液面保持相平；
（2）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；
（3）根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系；
（4）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，两侧的液面保持相平；
（2）要探究“液体内部压强与深度的关系”，实验中应控制探头方向和液体的密度不变，改变探头在水中的深度，观察U形管左右两侧液面的高度差；
（3）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，因为ρ_A＜ρ_B＜ρ_C，所以在C中的压强最大，U形管左右两侧液面的高度差最大；
（4）橡皮管内气体的压强与大气压之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa．
故答案为：（1）两侧的液面保持相平；（2）控制探头方向和液体的密度不变，改变探头在水中的深度，观察U形管左右两侧液面的高度差；（3）C；（4）500；

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．