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取下软管重新安装
不属于
深度越深
错误
没有控制液体的深度相同
解:​$p_{甲}>p_{乙}。$​理由如下:
由于​$M、N$​两点离液面的深度为​$h_{M}<h_{N},$​且​$p_{M}=p_{N},$​根据​$p = \rho gh$​可知甲、乙液体的密度​$\rho_{甲}>\rho_{乙}。$​
又因为​$M、N$​两点离底部的深度相等,根据​$\Delta p=\rho g\Delta h$​可知从​$M、N$​两点到底部增加的压强是​$\Delta p_{M增}>\Delta p_{N增}。$​
所以​$p_{甲}=p_{M}+\Delta p_{M增},$​​$p_{乙}=p_{N}+\Delta p_{N增},$​进而可得​$p_{甲}>p_{乙}。$​
压强
大气压
​$ 1.013×10^5\ \mathrm {Pa}$​
托里拆利
气压计
重力

天气
季节
液体
气体
越小
【分析】
1. 第(1)问:U形管初始出现液面高度差,说明装置内气压与外界大气压不平衡,无法正常测量压强,需让U形管两侧液面回到相平,正确操作是取下软管重新安装,使初始时两侧液面相平。
2. 第(2)问:结合连通器“上端开口、底部相连通”的定义,对比液体压强计的结构,其U形管一端连接封闭的金属盒,不满足连通器的“上端开口”条件,因此判断是否属于连通器。
3. 第(3)问:对比(c)(d)两图,控制液体种类相同(均为水),观察金属盒深度和U形管液面高度差的变化,深度越深,高度差越大,由此总结压强与深度的关系。
4. 第(4)问:探究液体压强与密度的关系需用控制变量法,要保证金属盒深度不变。小明加盐水时,液体密度和金属盒深度同时改变,未控制单一变量,因此结论不成立。
【解析】
(1) 安装后U形管两侧液面有高度差,说明装置内部气压与外界大气压不平衡,无法准确测量压强,应取下软管重新安装,使U形管两侧液面初始时相平,确保实验能正常进行。
(2) 连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”,液体压强计的U形管一端通过软管连接封闭的金属盒,不满足“上端开口”的条件,因此不属于连通器。
(3) (c)(d)两图中液体均为水(同种液体),(d)图中金属盒的深度比(c)图更深,且U形管两侧液面高度差更大,说明压强更大,因此得出结论:同种液体,深度越深,压强越大。
(4) 探究液体压强与液体密度的关系时,需控制金属盒的深度不变(控制变量法)。小明向烧杯中加入盐水时,液体密度增大的同时,烧杯内液面上升,金属盒的深度也随之增大,没有控制液体的深度相同,因此他得出的结论是错误的。
【答案】
(1) 取下软管重新安装
(2) 不属于
(3) 深度越深
(4) 错误;没有控制液体的深度相同
【知识点】
液体压强的影响因素;连通器的定义;控制变量法
【点评】
本题聚焦液体压强的探究实验,涵盖实验装置调试、连通器判断、控制变量法的应用等核心考点,强调了控制变量法在探究实验中的关键作用,只有严格控制单一变量,才能得到科学严谨的实验结论。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先观察M、N两点的深度,M点的深度小于N点的深度,已知两点压强相等,根据液体压强公式$p=\rho gh$,可推导出甲液体的密度大于乙液体的密度。M、N到容器底部的高度相同,利用$\Delta p=\rho g\Delta h$能得出M点到容器底的压强增量大于N点到容器底的压强增量。容器底部的压强等于M(N)点的压强加上该点到容器底的压强增量,因为$p_M = p_N$,所以甲容器底部的压强大于乙容器底部的压强。
【解析】
1. 分析M、N两点的深度与密度关系:
由图可知,M点距离液面的深度$h_M < h_N$,且$p_M = p_N$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,变形得$\rho=\frac{p}{gh}$,因为$p_M = p_N$,$h_M < h_N$,$g$为定值,所以$\rho_甲 > \rho_乙$。
2. 分析M、N到容器底的压强增量:
设M、N到容器底的高度为$\Delta h$,根据$\Delta p=\rho g\Delta h$,由于$\rho_甲 > \rho_乙$,$g$、$\Delta h$相同,因此$\Delta p_{M增} > \Delta p_{N增}$。
3. 比较容器底部的压强:
容器底部的压强$p_甲 = p_M + \Delta p_{M增}$,$p_乙 = p_N + \Delta p_{N增}$,又因为$p_M = p_N$,$\Delta p_{M增} > \Delta p_{N增}$,所以$p_甲 > p_乙$。
【答案】
$p_甲 > p_乙$,判断理由:由图知$h_M < h_N$,且$p_M = p_N$,根据$p=\rho gh$得$\rho_甲 > \rho_乙$;M、N到容器底的深度相同,根据$\Delta p=\rho g\Delta h$得$\Delta p_{M增} > \Delta p_{N增}$;容器底部压强$p_甲 = p_M + \Delta p_{M增}$,$p_乙 = p_N + \Delta p_{N增}$,因为$p_M = p_N$,所以$p_甲 > p_乙$。
【知识点】
液体压强公式应用,密度与压强关系,深度与压强关系
【点评】
本题考查液体压强公式的灵活运用,需要准确理解液体深度的概念,通过逆向推导液体密度,再结合压强增量比较容器底部压强,侧重逻辑推理能力的考查。
【难度系数】
0.6
【分析】
这是一道考查大气压强基础概念的填空题,解题思路是回忆课本中关于大气压强的定义、简称以及标准大气压的规定值。首先明确大气压强的定义核心内容,再回忆其简称,最后记住物理学中规定的标准大气压的具体数值,依次填入对应空格即可。
【解析】
根据大气压强的相关概念:
1. 大量实验表明,大气对处在其中的物体有压强,这是大气压强定义的关键内容;
2. 这种由大气产生的压强叫作大气压强,简称大气压;
3. 物理学中,通常把等于$1.013×10^5\ \mathrm {Pa}$的大气压称为标准大气压。
【答案】
压强;大气压;$1.013×10^5\ \mathrm {Pa}$
【知识点】
大气压强的定义、标准大气压数值
【点评】
本题属于大气压强的基础概念题,直接考查核心定义和标准值,是学习大气压强相关知识的入门考点,需要学生准确记忆相关基础知识,为后续学习大气压强的应用等内容奠定基础。
【难度系数】
0.9
【分析】
这是一道物理常识类题目,解题时需回忆大气压强相关核心知识点:首先思考最早测定大气压数值的实验及对应科学家,托里拆利实验是最早精准测量出大气压值的实验,对应的是意大利科学家托里拆利;接着回忆测量气体压强的专用仪器,这类仪器统一称为气压计。
【解析】
1. 最早通过实验测量出大气压值的是意大利科学家托里拆利,他通过托里拆利实验首次精准测定了大气压的具体数值;
2. 专门用来测量气体压强的仪器叫作气压计,常见的气压计有水银气压计、无液气压计等。
【答案】
托里拆利;气压计
【知识点】
托里拆利实验、气压计
【点评】
本题属于物理基础识记类题目,考察大气压强领域的核心常识,内容简单,只需牢记相关科学家与测量仪器的名称即可作答,主要检验学生对基础知识的掌握情况。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先思考大气压的产生原因:大气层由大量气体组成,气体受到重力作用,会对下方物体产生压强,因此第一空应填重力;接着分析海拔与大气压的关系:海拔越高,大气越稀薄,单位面积上承受的大气重量越小,所以大气压越小,第二空填小;最后回忆大气压的其他影响因素,除海拔外,大气压还与天气(如晴天大气压高于阴天)和季节(如冬季大气压高于夏季)有关,故后两空填天气和季节。
【解析】
1. 大气压的产生:大气层中的气体受到重力作用,进而形成大气压,所以第一空填“重力”。
2. 海拔对大气压的影响:海拔越高,大气越稀薄,单位面积上的大气柱重量越小,因此大气压越小,第二空填“小”。
3. 大气压的其他影响因素:除海拔外,大气压还与天气、季节有关,比如晴天比阴天气压高,冬季比夏季气压高,所以后两空分别填“天气”和“季节”。
【答案】
重力;小;天气;季节
【知识点】
大气压的成因、大气压与海拔的关系、大气压的影响因素
【点评】
本题考查大气压强的基础知识点,属于识记类基础题,要求学生牢记大气压的成因、海拔对大气压的影响以及其他相关影响因素,是大气压强部分的必掌握内容。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆流体的定义,具有流动性的物质称为流体,液体和气体都具备流动性,因此是流体的统称;接着回忆流体压强与流速的关系,根据所学的流体力学知识,流速越大的位置,压强越小。据此依次填写三个空即可。
【解析】
1. 流体的定义:在物理学中,把具有流动性的液体和气体统称为流体,因此前两个空分别填“液体”和“气体”。
2. 流体压强与流速的关系:大量实验和研究表明,在流体中,流速越大的地方,压强越小,因此第三个空填“越小”。
【答案】
液体;气体;越小
【知识点】
流体的定义;流体压强与流速的关系
【点评】
本题属于基础概念识记题,考查流体的基本定义及流体压强与流速的核心关系,是流体力学的入门知识点,需要学生准确牢记,为后续相关知识的学习奠定基础。
【难度系数】
0.9