Question

8．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点．
（1）U形管相当于一个连通器，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h．这是为了探究液体压强与液体深度的关系．同一深度，液体向各个方向压强相等．
（3）为了研究液体压强是否与液体密度有关，在换用不同的三种液体后，他仍多次改变探头在液体中的深度，每次调整并保持U形管左右两侧液面的高度差为h不变，比较探头所处的深度．则探头所在深度最大的液体是（选字母）A．（A．酒精ρ_酒精=0.8×10³kg/m³　B．植物油ρ_油=0.9×10³kg/m³　C．盐水ρ_盐=1.1×10³kg/m³）此时探头在三种液体中受到的压强相等（填“相等”或“不相等”）．
（4）若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为1000Pa．（ρ_红墨水≈1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（5）“同种液体深度越深，液体的压强越大”，这个液体压强特点在生活有很多现象与体现，请举出相关的一个例子：大坝上窄下宽．

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，两侧的液面高度相同；
（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；同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（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．
（5）“同种液体深度越深，液体的压强越大”，这个液体压强特点在生活有很多现象与体现：大坝上窄下宽、自来水塔建在高处、穿潜水服潜水等．

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）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；同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（3）为了研究液体压强是否与液体密度有关，根据p=ρgh可知，若压强相同，液体的密度越小橡皮膜所处深度越大，所以在酒精中的深度最大；
（4）橡皮管内气体的压强与大气压之差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1.0×10³Pa．
（5）拦河大坝之所以上窄下宽，就是因为液体压强随深度的增加而增大，以承受更大的压强．
故答案为：（1）连通器；相等；（2）液体的深度；相等；（3）A；相等；（4）1000；（5）大坝上窄下宽．

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．