Question

【題目】如圖所示，現有兩只相同的燒杯A和B，分別盛有體積相同的水和酒精，小姚用壓強計來鑒別水和酒精。

(1)若壓強計氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓皮膜，發現U形管兩側液面高度差變化都很______（選填“大”或“小”）。小姚把調節好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該_____ （選填“相平”或“不相平”）；

(2)如圖甲所示，小姚先后將調節好的壓強計的探頭浸入兩種液體中。他發現A中U形管兩側液面的高度差較大，于是認為圖甲A杯子中是水。他的結論是_________（選填“可靠”或“不可靠”）的，你判斷的理由是：壓強計的探頭分別在兩種液體中的深度應該_________（選填“相同”或“不相同”）；

(3)小姚用自己改裝并調試好的壓強計進行實驗，如圖乙所示，將壓強計兩個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)嚴謹的彪彪接下來對液體內部壓強公式進行理論推導，如圖所示（a）所示，研究A點受到的液體壓強大小，在A點所處位置沿水平方向假想出一個受力面S。如圖（b）所示，可用受力面S受到的液體壓強大小代替A點受到的液體壓強大小，其依據是同種液體同一深度各處壓強_____。然后在受力面積S上方假想出一個液柱如圖 （c）所示，再用公式____進行推導。這種研究問題的思想方法被稱為_____ （選填序號：A“轉換法”、B“控制變量法”或C“建立理想模型法”）；

(5)聰明的東東利用U形壓強計改裝成如圖丙所示的測液體密度的密度計。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，其右管標有刻度值，為了便于讀數，在U形管右管有一個指示液面位置（刻度值）的紅色浮標。未測量時。U形管水面剛好與a相平，讀數時，讀取浮標所對的刻度值即可，當橡皮膜放入某液體中浮標指示在b處，ab之間的距離為2.4cm，則該液體的密度為_______g/cm3，東東發現用該調節好的密度計測量液體密度時，測量值總是偏小，原因是_______。

Answer 1

【答案】小 相平 不可靠 相同 B 相等 p= C 1.2 浮標有重力

【解析】

(1)[1][2]若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度差變化都會很小；把調節好的壓強計放在空氣中時，它是一個連通器，U形管兩邊的液面應該相平。

(2)[3][4]液體內部的壓強與液體的深度和密度都有關系，在實驗時兩杯中的液體密度、金屬盒的浸沒深度均不相同，因此，其結論是不可靠的；所以要想用壓強計將它們區別開來，根據控制變量法的要求，應該控制金屬盒浸入的深度相同。

(3)[5]壓強計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相同，根據p=ρgh可知，在壓強相同的情況下ρ與h 成反比，即深度深的液體密度小，因為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受到的液體壓強大小代替A點受到的液體壓強大小，由于同種液體在同一深度向各個方向的壓強相等。

[7][8]液柱對受力面S的壓力

F=G

所以，液柱對受力面S的壓強

p==ρgh

這種運用假想液柱研究問題的思想方法被稱為建立理想模型法。

(5)[9][10]當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，根據液體壓強計受到的壓強等于左右兩管水產生的壓強差，所以

p液=p

ρ液gh液=ρ水gh水

ρ液=1.2g/cm3

發現用該調節好的密度計測量液體密度時，測量值總是偏小，原因是浮標有重力，測量值總是偏小。