Question

为了探究“影响液体内部压强大小的因素”，甲、乙两个实验小组分别采用如图1所示装置进行实验。其中a图装置U形管内装有已染色的水，密度1.0×10³kg/m³，实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题：

（1）关于a图、b图两组实验装置，以下描述正确的是_________；

A．实验过程中，a、b装置都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小

B．a、b装置都不是连通器

C．a、b装置测量液体压强的准确度相同

（2）如图2是甲小组的实验过程：

①实验前要向图1中a装置的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_________；

②深海鱼类多是扁片状，其原因可以用对比_________两图所得出的结论进行说明；

③比较c、d两图可知，当 _________一定时，液体内部压强随_________增大而增大；

④在图c中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

⑤小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时，如图f所示，U形管内液面较高的是_________（选填“a”或“b”）侧；

（3）若在图c中U形管左右两侧液面的高度差，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为_________Pa；

（4）若大烧杯中始终装水，并保持压强计金属盒探头的深度不变，U形管中分别注入不同液体，U形管左右两侧液面的高度差最大的是_________；

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）      D．红墨水（ρ_红墨水≈1.0×10³kg/m³）

（5）乙组成员完成探究实验以后，对装置进行了一些改装，如图g所示，然后向装置左右两侧倒入相同质量的水（图中橡皮膜不代表真实形状），待液面稳定后，橡皮膜将向____（选填“左”或“右”）边凸起。

Answer

B 相平 d、e 深度 密度 不变 a 300 A 左

【解析】

(1)[1] A．实验过程中，a装置是通过U型管内液面高度差反映液体内部压强的大小，b装置是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小，故错误；

B．a、b都不是上端开口下端连通的装置，因此都不是连通器，故正确；

C．a装置测量液体的压强更准确，故错误。

故选B。

(2)①[2]实验前要向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，两侧压强相同，U形管左右两侧液面的高度相平。

②[3]深海鱼类多是扁片状，是因为液体的压强随着深度的增加而增加，其受到的压强较大，比较d、e两图可知，液体的密度相同，深度越大，U型管左右液面差越大，压强越大，所以可以得出：在液体密度一定时，液体深度越大，液体压强越大。

③[4][5]比较c、d两图可知，液体的深度相同，密度不同，U型管左右液面差不同，说明当深度一定时，液体内部压强随密度增大而增大。

④[6]液体压强与方向无关，保持探头的位置不变，改变探头的方向，探头所受的液体压强不变，即U形管两液面的高度差将不变。

⑤[7]从左侧管口沿水平方向用力吹气时，左管上端的空气流速快、压强小，右管上端空气流速小、压强大，形成压强差，液体从右侧压入左侧一部分，所以左a侧液面将升高。

(3)[8]橡皮管内气体的压强与大气压之差

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa

(4)[9]探头在烧杯中的水的深度相同，根据p=ρgh可知，深度相同，液体的密度相同，加在探头上的压强相同，比较U形管中液体的密度，酒精的密度最小，盐水的密度最大，当U形管中是酒精时，根据p=ρgh可知，U形管左右两侧液面的高度差最大。

故选A。

(5)[10]据图可知，向装置左右两侧倒入相同质量的水，由于左侧的横截面积大，所以深度小；而右侧的横截面积小，所以深度大，根据p=ρgh可知右侧的压强大于左侧的压强，故橡皮膜向左发生形变。