Question

16．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点．
（1）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形管左右两侧液面静置后高度相同，这是利用了连通器原理；
（2）如图乙所示，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，同时需要观察U型管中液面的变化，这是为了探究液体内部压强与深度的关系．
（3）他换用其他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，探头前端橡皮膜向内凹陷程度最大的是C．
A、酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）B、植物油（ρ_植物油=0.9×10³kg/m³）C、盐水（ρ_盐水=1.1×10³kg/m³）
（4）若图乙中U形管右侧玻璃管中液面比左侧玻璃管中液面高出h=10cm，则U型玻璃管两端空气产生的压强差至少为1000Pa．（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；
（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U型玻璃管两端空气产生的压强差．

解答 解：（1）图甲中的U形管相当于一连通器，液体不流动时，两侧的液面高度相同；故向图甲中的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）实验中液体的密度不变，改变探头在水中的深度，观察U型管中液面的变化，是为了研究的液体内部压强与深度的关系；
（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，所以在盐水中的压强最大，U形管左右两侧液面的高度差最大，故选C；
（4）U型玻璃管两端空气产生的压强差：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
故答案为：（1）连通器；（2）U型管中液面的变化；（3）C；（4）1000．

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．