探究液体压强的特点
某同学在做“研究液体内部压强规律”实验,如图是其中的一次实验和分析.根据图示情况可以知道,该同学这次操作的主要目的是( )
A.研究液体内部压强与其密度关系 |
B.说明液体内部压强随深度的增大而增大 |
C.探究在同一深处液体向各个方向的压强大小关系 |
D.验证液体内部压强公式p=ρgh. |
如图所示的实验能( )
A.说明甲杯装的液体密度较乙杯的小 |
B.测量出当地的大气压强数值 |
C.说明液体内部同一深度各个方向的压强关系 |
D.说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大 |
如图所示是下水管道中的“自动开关”.卫生间里的粪便通过下水管道排到化粪池去,我们就不会闻到它们的臭味,是因为下水管道中的“自动开关”是一段U形管,它实质上是一个 ,再举一例此物理知识的另一应用: .
留心观察居民楼里的下水管,你会发现水池.抽水马桶的下水管有一段是弯成U形的,如图所示.你知道这一段弯管有 作用,它利用 原理工作的.
“坎儿井”是吐鲁番地区的一种灌溉工程,从山坡上到田地里挖成一连串的井,再把井底彼此挖通,连成暗沟,将山上融化的雪水和地下水引来浇灌田地,“坎儿井”利用了 原理,减小暴露在空气中水的 ,从而减小了蒸发.
如图所示的U形管连通器左、右两管直径相同,先装入水银,然后从右管装68厘米高的水柱,则右管中水银面下降 厘米.(水银密度:13.6×103千克/米3);若左、右两管粗细不同,左管直径是右管的2倍,从右管中仍灌入68厘米高的水柱,那么右管中水银面下降 厘米.
(1)为测量木块所受摩擦力,用图甲所示装置实验:弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平面向左匀速运动,稳定时木块受到小车的 (选填“滑动”或“静”)摩擦力和 是一对平衡力,当拉动小车向左作加速运动时,小车对木块的摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)如图乙,在探究液体内部压强特点的活动中,小明将压强计的探头先后放入两种不同液体中,观察到如图所示的现象.由此可得出的结论是 ;如图丙将U型玻璃管(管口较小)竖直放置,两管液面相平,现在左侧管口沿水平方向用力吹气,则管中 (选填“左”或“右”)侧液面将升高.
某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计探究液体内部压强的 规律.压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大.他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示.[如图 (a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
①分析图(a)和(b)你认为该同学想研究液体内部压强与 的关系;
②分析图(b)和(c),从现象及相关条件可知: ;
③分析图(b)和(d),从现象及相关条件可知: .
(1)观察图甲﹣A中现象,底部扎有橡皮膜装有水的管子,发现橡皮膜向下凸出,说明水对管子底部有 作用;观察图甲﹣B中现象,侧面开着几个小孔且装有水的管子,水从小孔中喷射出来,说明水对管子侧面有 作用.
(2)如图乙是用同一实验装置来分别演示液体内部压强的四种特点.其中用来说明“压强随深度的增大而增大”这个特点的一组演示应是 ,说明“在液体内部同一深度向各个方向的压强相等”这个特点的一组演示应是 .(均选填图序)
在进行“探究液体压强特点的实验”时,小明做了如图所示实验.在瓶的a、b(a、b在同一水平面上)处各扎一个小孔,并将孔都封上,然后在瓶中注满水;再将孔打开,可以观察到从a、b小孔射出的水流一样急.这说明在同一深度,液体向 的压强都相等.同时可以观察到射出的水流越来越弱,这又说明液体内部压强随 的减小而减小.
中国的茶文化“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红,寻常一样窗前月,才有梅花便不同”.沐浴着如酒、如月、如梅的茶香,修身养性的民族生生不息.中国的历史有多长,中国的茶就有多香.茶文化中有许多的物理知识,你知道吗?例如:
(1)用沸水才能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高, 现象越明显;
(2)茶壶的壶嘴与壶身,构成一个 ;
(3)冬天,揭开刚泡好茶的杯盖,看见有“白气”冒出,这是由于水蒸气遇冷 形成的.(填一物态变化名称)
(1)如图中有一处科学性的错误,请找出来并简要说明它违背了什么物理原理或规律.错误是 ;它违背了 .
(2)为了很方便调整直流电动机的转速,往往在电中申联一个滑动变阻器,如图所示.那么,要使电动机的转速变慢应该怎么办?如果电动机转轴被卡住而不能转动,则电动机很容易被烧毁.试分析原因.
如图所示,为一个W形的玻璃管,竖直固定.从两边的开口处分别注 入不同的液体,ABC部分是水,DEF部分是油,CGD部分是被封闭的空气.已知h1=20cm,h2=23cm,h3=3cm,h4=4cm.若此时外界为1标准大气压,计算时g取10N/kg.求:
(1)CGD中封闭气体的压强;
(2)DEF部分油的密度.
U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油.两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示.当阀门打开瞬间,细管中的液体会 .
A.向左流动. |
B.向右流动. |
C.不动. |
D.水向右流动,煤油向左流动. |
太阳能是一种理想的绿色能源.小华家最近安装了一台太阳能热水器,如右图是其室内进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ为出水阀,Ⅲ为调温阀.在水箱接口处有一根进出水管,一根溢流管,一根排气管.给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来完成.请完成下列问题:
(1)给水箱上水时I应处于 、Ⅱ应处于 (填“打开”或“关闭”)此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是 .
(2)若水箱安装在七楼楼顶上,且水箱距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压强至少为多大,才能顺利上水.
(3)水箱(箱的容积为24L)中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器.若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”,若不计热损失,正常状态下要把满箱水温度提高10℃,需加热多少分钟?(水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/kg℃)
将下列实验中的有关项目分别填写完整:
(1)在“测定物质的密度”实验中,用天平测量铝块的质量,应将铝块放置在调节平衡的天平的 (选填“左”或“右”)盘进行称量.对比“探究物质的质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两个实验,实验目的 (选填“相同”或“不相同”),需要测的物理量 (选填“相同”或“不相同”).
(2)为了探究液体内部压强是否与液体种类有关,两个大量筒中应分别装有 种类的液体.实验时,压强计的金属盒应该放置在两个量筒的液体内部 深度处.(均选填“相同”或“不同”)
在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,小明同学在塑料管上离管底等高的不同位置A、B、C处扎了三个小孔,并将其放入水槽中,如图所示.
①水通过三个小孔流入塑料管中,说明水内部向各个 都有压强.
②若小明改变塑料管在水中的深度,他想探究水内部的压强与 的关系.
③若小明还想探究液体内部的压强与液体种类的关系,还需要用 进行多次实验.
图(a)所示实验装置的名称为 ,可用来探究液体内部的压强与哪些因素有关.图(b)、(c)为实验中的一个情景,此时探究的是液体内部压强与 的关系.若利用图(c)、(d)来探究液体内部压强与深度的关系,则应在图(d)容器中倒入 ,并将橡皮膜置于液体中的深度与h (选填“相等”或“不相等”).
如图所示,用压强计研究液体内部的压强:
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压 大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:( )
A.将此时右边支管中高出的液体倒出;
B.取下软管重新安装.
(2)小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: .
(3)比较c、d图实验,说明 ;
(4)比较d、e图实验,说明 ;
(5)为了进一步研究在同一深度,液体的压强与液体的密度关系是否相等,他应如何操作,说出你的方法: .
(6)小莉同学在学了液体压强公式后,用公式对以上实验的数据进行分析计算(g=10N/kg),得出金属盒在30mm深处水的压强是 Pa,而从压强计测出的压强为 Pa(压强计的液面高度差为28mm),由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值,你认为造成的原因是什么?原因: .
为了探究液体内部的压强与哪些因素有关,小王同学在a、b木桶内装满盐水,在c木桶内装满水,在木桶上各插一根很细的玻璃管.当他从上方利用漏斗向玻璃管中灌盐水或水时,实验的现象如图(a)、(b)、(c)所示.( 已知ρ水<ρ盐水)
(1)比较(a)和(b)两图可知:在同种液体中,深度较大处液体的压强较 .
(2)比较(b)和(c)两图可知:在相同的深度处,密度较小的液体的压强较 .
某同学在做“研究液体内部压强的规律的实验”时,大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图象如图所示,则甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲 ρ乙(选填“>”“=”“<”),若P1、P2、h0为已知,则ρ甲:ρ乙= .
下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时,压强计两液柱的液面高度情况.
序号 |
液体 |
深度h(mm) |
压强计 |
||
左液面(mm) |
右液面(mm) |
液面高度差(mm) |
|||
1 |
水 |
30 |
186 |
214 |
28 |
2 |
60 |
171 |
229 |
58 |
|
3 |
90 |
158 |
242 |
84 |
|
4 |
盐水 |
90 |
154 |
246 |
92 |
(1)分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是:同种液体的压强随深度的增加而 ,比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是:同一深度,不同液体的压强还跟液体的 有关.
(2)为了进一步研究在同一深度,同种液体向各个方向的压强是否相等,要改变探头橡皮膜的 .
图所示的器材是测量 的仪器,名称叫 .它是通过观察 而得到被测的物理量大小.图中已知A液体的密度小于B液体的密度,由观察到的现象可以归纳得出 .
U型管压强计两边液面的 可表示液体内部压强的大小.利用右图的器材进行实验,可以研究水内部压强的大小与 的关系;若要继续研究液体内部的压强与液体密度的关系,还需要准备 (选填“更多的水”或“酒精”),实验时应保持U型管压强计的金属盒处于液体内的 .
小华同学通过实验探究某液体内部的压强与深度的关系,根据实验数据绘出了如图所示的图象.(g取10N/kg)
(1)该液体50cm深处的压强是 pa.
(2)该液体的密度是 kg/m3.
为了探究液体压强与哪些因素有关,完成下图所示实验:
(1)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系.
(2)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择: 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 .
(3)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两个图进行对比.