下表是小莉同學用如圖乙所示裝置分別測得水和鹽水在不同深度時,壓強計(U形管中是水)兩液柱的液面高度情況.
題目:
下表是小莉同學用如圖乙所示裝置分別測得水和鹽水在不同深度時,壓強計(U形管中是水)兩液柱的液面高度情況.
序號 | 液體 | 深度 h/mm | 壓 強 計 | ||
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 | 鹽水 | 90 | 154 | 246 | 92 |
(1)分析表中序號爲1、2、3三組數據可得到的結論是:同種液體的壓強隨著______的增加而增加;比較表中序號爲3、4兩組數據可得到的結論是:不同液體的壓強還跟______有關.
(2)爲了進一步研究,液體內部向各個方向的壓強是否相等,因爲乙裝置能探究液體向各個方向都存在壓強小明認爲小莉利用壓強計探究液體壓強過於繁瑣,沒有必要,利用圖甲裝置即可.於是小明將圖甲裝置緩慢地浸入水中,他觀察到橡皮膜______.你認爲若要探究液體內部壓強的特點,______裝置更適合,並說明理由:______.
(3)小莉同學在學習了液體壓強公式後,用公式對第1次實驗數據進行計算,得出金屬盒在30mm深處水的壓強是______Pa.她發現此時U形管壓強計兩邊液面高度差卻只有28mm,第2、3兩次實驗數據也有同樣結果.你認爲造成的原因是什麼?
答:______.g取10N/kg.
解答:
(1)由表中實驗序號爲1、2、3的實驗數據可知,液體(水)的密度相同而液體深度不同,液體越深,液體壓強越大,由此可知:在同種液體中,液體壓強隨深度的增加而增大.由表中實驗序號爲3、4的實驗數據可知,液體的密度不同而液體深度相同,液體壓強不同,由此可知:不同液體的壓強還跟液體的密度有關.
(2)由1、2、3數據知,液體密度和深度不變,改變橡皮膜的朝向,壓強計左右液面(水)高度差不變,可得液體壓強大小與方向無關;
甲裝置在水中橡皮膜向內凹,但現象不容易觀察,同時無法探究壓強與方向的關係,實驗過程不夠嚴謹,所以應選擇乙裝置進行探究.
(3)金屬盒在30mm深處水的壓強是:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa;
從壓強計測出的壓強爲:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.028m=280Pa;
按液面高度差計算的壓強值小於按液體深度計算的壓強值,原因是金屬橡皮膜也會產生壓強.
故答案爲:(1)深度;(液體)密度;(2)向上凸;乙;甲圖不可以探究壓強與方向的關係,乙圖便於觀察,更加全面;
(3)300;橡皮膜產生壓強.
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