Question

【題目】“帕斯卡裂桶實驗”激發了物理興趣小組同學們“探究影響液體壓強大小因素”的興趣．他們進行了如下的實驗探究：

（1）實驗前發現U形管壓強計的橡皮膜用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，U形管始終出現如圖的這種情況，正確的調節方法是：______

A．將U形管中的液體倒出部分 B．取下軟管重新安裝

（2）如圖A、B、D中金屬盒在液體中的深度相同．幾種情況下壓強計的U形管兩側液面高度差的大小關系是h4＞h1=h2＞h3．由圖A和圖______兩次實驗數據比較可以得出：液體的壓強隨深度的增加而增大．

（3）由圖A和圖B兩次實驗數據比較可以得出：______

（4）由圖A和圖D兩次實驗數據比較可以得出：______

（5）聰明的小明想知道D圖中的鹽水密度是多少？于是找來刻度尺、兩端開口的玻璃管、橡皮膜和水等器材測鹽水的密度，操作步驟如下：

a．用刻度尺測出玻璃管中水柱的高度為h1（如圖甲所示）．

b將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，直到橡皮膜表面與水平面相平，測出管底到鹽水液面的高度為h2（如圖乙所示）．用小明測得的物理量推導出鹽水密度的表達式為ρ鹽水=______（水的密度用ρ水表示）

（6）小楊同學也利用此裝置測量我們當地的大氣壓的值，他把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，發現管中的水柱不會下降．如果你來測量，且能夠測出，則玻璃管長度____________（填“必須大于10m”或“可以小于10m”）．

Answer 1

【答案】 B C 同種液體，同一深度處，各個方向壓強相等 相同深度，密度越大，壓強越大 見解析所示 必須大于10m

【解析】（1）實驗前發現U形管壓強計的橡皮膜用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，U形管始終出現如圖1的這種情況，應取下軟管重新安裝；（2）由圖A和圖C可知，液體密度相同，C的深度大，C中U形管兩側液面高度差的大，比較兩次實驗數據可以得出：液體的壓強隨深度的增加而增大；（3）由圖A和圖B可知，液體密度和深度相同，金屬盒方向不同，U形管兩側液面高度差相同，比較兩次實驗數據可以得出：同種液體，同深度，液體向各個方向的壓強相等；（4）由圖A和圖D可知，液體深度相同，D的密度大，D中U形管兩側液面高度差的大，比較兩次實驗數據可以得出：在不同液體的同一深度處，液體的密度越大，液體的壓強越大；（5）當橡皮膜的表面相平時，鹽水對其向上的壓強與水對其向下的壓強相等．即：P鹽水＝P水．利用測得的鹽水的深度h2和其密度ρ鹽水，表示出P鹽水；即：P鹽水＝ρ鹽水gh2．同理表示出P水，即：P水＝ρ水gh1．兩者相等即：ρ鹽水gh2＝ρ水gh1．由此可以求得鹽水的密度：ρ鹽水＝ρ水（6）把水銀換成水水產生的壓強等于水銀的壓強即p＝ρ水銀gh水銀＝ρ水gh水解得h水＝10.3m10m，所以試管的高度必須大于10m．