Question

12．同學(xué)們?cè)凇疤骄恳后w內(nèi)部的壓強(qiáng)”時(shí)，進(jìn)行了如下探究．

（1）如圖1所示，小聰將塑料袋套在手上，然后伸入盛有水的容器中，感受到塑料袋緊緊的套在手上．根據(jù)小聰?shù)母惺埽�你認(rèn)為液體內(nèi)部壓強(qiáng)有什么特點(diǎn)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)．
（2）在實(shí)驗(yàn)室，同學(xué)們利用水、燒杯和微小壓強(qiáng)計(jì)等器材進(jìn)行了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)．根據(jù)圖示所描述的實(shí)驗(yàn)過程，請(qǐng)寫出分析信息得出結(jié)論的具體過程．
（3）根據(jù)進(jìn)一步的探究，同學(xué)們知道了液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式p=ρgh．大家用如圖3裝置，借助水銀測(cè)得本地大氣壓強(qiáng)的值為1.0×10⁵Pa．請(qǐng)通過計(jì)算說明他們不用水來做實(shí)驗(yàn)的原因．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知，在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；
（2）液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小是通過液體壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊水面的高度差來判斷的，高度差越大說明此時(shí)壓強(qiáng)越大；
（3）大氣壓的測(cè)量運(yùn)用了平衡法，即大氣壓值與水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，或與水柱的壓強(qiáng)相等，運(yùn)用大氣壓的數(shù)值和液體壓強(qiáng)的變形公式，可求水柱的高度，根據(jù)水柱的高度和實(shí)驗(yàn)的可操作性進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）在圖1中，小聰將塑料袋套在手上，然后伸入盛有水的容器中，感受到塑料袋緊緊的套在手上，說明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；
（2）由圖2可知，微小壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在水中慢慢下移時(shí)U型管兩邊液面高度差逐漸增大，說明壓強(qiáng)變大，因此得到結(jié)論液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；
（3）已知大氣壓值為1×10⁵Pa；
由p=ρgh變形得，水柱的高度為：
h=$\frac{p}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10m；
通過計(jì)算可知，如果用水來做托里拆利實(shí)驗(yàn)，需要用到10m長(zhǎng)度的玻璃管，實(shí)驗(yàn)操作很不方便，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中使用水銀而不使用水．
故答案為：（1）液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；
（2）微小壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在水中慢慢下移時(shí)U型管兩邊液面高度差逐漸增大，說明壓強(qiáng)變大，因此得到結(jié)論液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；
（3）如果用水來做實(shí)驗(yàn)，需要10m高的玻璃管，在實(shí)驗(yàn)室中無法完成實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，考查了根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力，同時(shí)考查了對(duì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握，以及對(duì)公式公P=ρgh的應(yīng)用．