Question

【題目】如圖所示，現(xiàn)有兩只相同的燒杯A和B，分別盛有體積相同的水和酒精，小姚用壓強(qiáng)計(jì)來(lái)鑒別水和酒精。

(1)若壓強(qiáng)計(jì)氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓皮膜，發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度差變化都很______（選填“大”或“小”）。小姚把調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)該_____ （選填“相平”或“不相平”）；

(2)如圖甲所示，小姚先后將調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)的探頭浸入兩種液體中。他發(fā)現(xiàn)A中U形管兩側(cè)液面的高度差較大，于是認(rèn)為圖甲A杯子中是水。他的結(jié)論是_________（選填“可靠”或“不可靠”）的，你判斷的理由是：壓強(qiáng)計(jì)的探頭分別在兩種液體中的深度應(yīng)該_________（選填“相同”或“不相同”）；

(3)小姚用自己改裝并調(diào)試好的壓強(qiáng)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，將壓強(qiáng)計(jì)兩個(gè)探頭分別浸入兩種液體中，從而判斷出圖乙中裝水的杯子是_______（選填“A”“B”）杯；

(4)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋氡虢酉聛?lái)對(duì)液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式進(jìn)行理論推導(dǎo)，如圖所示（a）所示，研究A點(diǎn)受到的液體壓強(qiáng)大小，在A點(diǎn)所處位置沿水平方向假想出一個(gè)受力面S。如圖（b）所示，可用受力面S受到的液體壓強(qiáng)大小代替A點(diǎn)受到的液體壓強(qiáng)大小，其依據(jù)是同種液體同一深度各處壓強(qiáng)_____。然后在受力面積S上方假想出一個(gè)液柱如圖 （c）所示，再用公式____進(jìn)行推導(dǎo)。這種研究問(wèn)題的思想方法被稱為_____ （選填序號(hào)：A“轉(zhuǎn)換法”、B“控制變量法”或C“建立理想模型法”）；

(5)聰明的東東利用U形壓強(qiáng)計(jì)改裝成如圖丙所示的測(cè)液體密度的密度計(jì)。A為固定支架，其作用是保證橡皮膜在不同的液體中深度均為4m。U形管盛水，其右管標(biāo)有刻度值，為了便于讀數(shù)，在U形管右管有一個(gè)指示液面位置（刻度值）的紅色浮標(biāo)。未測(cè)量時(shí)。U形管水面剛好與a相平，讀數(shù)時(shí)，讀取浮標(biāo)所對(duì)的刻度值即可，當(dāng)橡皮膜放入某液體中浮標(biāo)指示在b處，ab之間的距離為2.4cm，則該液體的密度為_______g/cm3，東東發(fā)現(xiàn)用該調(diào)節(jié)好的密度計(jì)測(cè)量液體密度時(shí)，測(cè)量值總是偏小，原因是_______。

Answer 1

【答案】小 相平 不可靠 相同 B 相等 p= C 1.2 浮標(biāo)有重力

【解析】

(1)[1][2]若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都會(huì)很小；把調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí)，它是一個(gè)連通器，U形管兩邊的液面應(yīng)該相平。

(2)[3][4]液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度都有關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)時(shí)兩杯中的液體密度、金屬盒的浸沒(méi)深度均不相同，因此，其結(jié)論是不可靠的；所以要想用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開(kāi)來(lái)，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)該控制金屬盒浸入的深度相同。

(3)[5]壓強(qiáng)計(jì)兩金屬盒分別浸入兩種液體中，U形管兩邊的高度差相同也就是壓強(qiáng)相同，根據(jù)p=ρgh可知，在壓強(qiáng)相同的情況下ρ與h 成反比，即深度深的液體密度小，因?yàn)?/span>A的深度大，所以A的密度小，B是水，A是酒精。

(4)[6]用受力面S受到的液體壓強(qiáng)大小代替A點(diǎn)受到的液體壓強(qiáng)大小，由于同種液體在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。

[7][8]液柱對(duì)受力面S的壓力

F=G

所以，液柱對(duì)受力面S的壓強(qiáng)

p==ρgh

這種運(yùn)用假想液柱研究問(wèn)題的思想方法被稱為建立理想模型法。

(5)[9][10]當(dāng)橡皮膜放入某液體中，ab右管升高2.4cm，左管下降2.4cm，左右兩管相差4.8cm，根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)受到的壓強(qiáng)等于左右兩管水產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，所以

p液=p

ρ液gh液=ρ水gh水

ρ液=1.2g/cm3

發(fā)現(xiàn)用該調(diào)節(jié)好的密度計(jì)測(cè)量液體密度時(shí)，測(cè)量值總是偏小，原因是浮標(biāo)有重力，測(cè)量值總是偏小。