Question

（4分）在探究液体内部压强特点的实验中：

（1）如图甲，小明将金属盒逐渐浸入水中越来越深的位置，在U形管中观察到的现象时： ．

（2）小明准备了一杯水和一杯浓盐水，想要探究液体内部与液体密度的关系，他的操作办法是： ．

（3）小明想得到液体内部压强与液体深度、液体密度的定量关系，请你根据所学过的知识，利用图乙中的液柱模型推导出液体内部压强的计算公式．

 

Answer 1

（1）金属盒浸入水中越深，U型管两边液面高度差越大；（2）应使压强计的探头在不同液体的同一深度处；（3）设图乙中的液柱模型高度为h，液柱下的液片面积为S．液柱的密度为ρ；

步骤：①这个液柱的体积 V=Sh；②这个液柱的质量 m=ρV=ρSh；

③这个液柱的重力也就是对水平面的压力 F=G=mg=ρgSh；④平面受到的压强 P===ρgh；

因此，深度为h处液体的压强为P=ρgh．

【解析】

试题分析：本实验将水的内部压强的大小转换成U型管两边液面高度差的大小来判断，液面高度差越大，表示水内部的压强越大．液体压强的大小与深度和液体的密度有关，液体密度越大，深度越深，压强越大。

（1）当小明增大金属盒在水中的深度时，水内部的压强变大，U型管两边液面高度差也变大。

（2）要探究“液体压强与液体密度的关系”，应使压强计的探头放在水和盐水的的同一深度处，观察U型管两边液面高度差的大小。

（3）设图乙中的液柱模型高度为h，液柱下的液片面积为S．液柱的密度为ρ；

步骤：①这个液柱的体积 V=Sh；

②这个液柱的质量 m=ρV=ρSh；

③这个液柱的重力也就是对水平面的压力 F=G=mg=ρgSh；

④平面受到的压强 P===ρgh；

因此，深度为h处液体的压强为P=ρgh．

考点： 液体压强特点