第102页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

C

液面的高度差

 液体的密度相同时，深度越深，压强越大

丙、丁

大

不完全

DF

刚被拉动

$9.6×10^{4}$

偏小

用注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底部，当注射器的孔道充满

水后，再用橡皮帽封住孔道

 先给其注入空气，加热针筒使其针口浸入水中，看有没有水泡，若有水泡出现，则气密性不好（合理即可）

【分析】
1. 第(1)问：图甲中压强计金属盒未浸入液体，U形管液面却存在高度差，说明装置气密性不佳，此时应先检查压强计的气密性，再进行实验。
2. 第(2)问：压强计的工作原理是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小，因此实验中需观察和记录该高度差。
3. 第(3)问：乙、丙实验液体密度相同（均为水），金属盒深度不同，丙中深度更深，U形管液面高度差更大，由此可分析深度对压强的影响。
4. 第(4)问：探究液体压强与密度的关系，需控制深度相同、改变液体密度，据此从乙、丙、丁中选择符合控制变量要求的两组实验。
5. 第(5)问：根据液体压强公式$p=\rho gh$，深度越大压强越大；结合实验现象，水的喷出距离还受接水盘高度影响，说明原猜想存在局限性；要验证压强对喷出距离的影响，需控制下落高度相同，即ND=MA，再比较对应落点距离。
【解析】
(1) 图甲中压强计金属盒未放入液体，U形管液面却有高度差，说明装置气密性存在问题，应检查压强计的气密性，故选C。
(2) 压强计通过U形管两侧液面的高度差来体现液体内部压强的大小，因此实验中需要观察和记录U形管中液面的高度差。
(3) 乙、丙两次实验使用同种液体（水，密度相同），丙中金属盒的深度大于乙，且丙中U形管液面高度差更大，说明压强更大，可得结论：液体的密度相同时，深度越深，压强越大。
(4) 探究液体内部压强与液体密度的关系，需控制金属盒在液体中的深度相同，改变液体密度。丙、丁实验中，金属盒深度相同，液体分别为水和盐水（密度不同），符合控制变量法要求，故选择丙、丁两图。
(5) 根据$p=\rho gh$，在液体密度相同时，深度h越大，压强p越大，因此N孔处深度大，受到水的压强大；从实验现象看，接水盘位置不同时，水的落点距离不同，说明水喷出距离不仅与压强有关，还与接水盘高度有关，因此原猜想不完全正确；要保证下落高度相同（ND=MA），需比较AC与DF的距离，以此排除下落高度对实验结果的干扰。
【答案】
(1)C (2)液面的高度差 (3)液体的密度相同时，深度越深，压强越大 (4)丙、丁 (5)大；不完全；DF
【知识点】
液体内部压强特点；控制变量法；压强计的使用
【点评】
本题围绕液体内部压强的探究展开，既考查了压强计的使用、控制变量法的应用，又通过拓展实验引导学生深入分析实验现象与猜想的关系，注重培养学生的实验探究能力和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
1. 步骤二的思考：当水平向右拉动注射器筒，活塞刚被拉动时，活塞处于平衡状态，此时大气对活塞的压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，因此需在该时刻记录弹簧测力计示数。
2. 计算大气压的思路：先将注射器容积单位换算，结合刻度线长度利用$S=\frac{V}{L}$算出活塞横截面积，再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算大气压强。
3. 误差分析：若注射器筒内残留空气，筒内空气会对活塞产生向外的压强，使弹簧测力计示数偏小，最终测得的大气压值偏小。
4. 实验改进与气密性检验：利用水填充孔道可排出孔道内空气；检验气密性可通过观察是否有漏气现象设计方法。
【解析】
步骤二：当注射器中的活塞刚被拉动时，活塞在水平方向受大气压力与弹簧测力计拉力，二力平衡，此时弹簧测力计示数等于大气对活塞的压力，记录该示数。
步骤四：
1. 单位换算：注射器容积$V=2\ \mathrm{mL}=2\ \mathrm{cm}^3=2×10^{-6}\ \mathrm{m}^3$，注射器刻度线长度$L=4.00\ \mathrm{cm}=0.04\ \mathrm{m}$。
2. 计算活塞横截面积：$S=\frac{V}{L}=\frac{2×10^{-6}\ \mathrm{m}^3}{0.04\ \mathrm{m}}=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2$。
3. 计算大气压强：根据$p=\frac{F}{S}$，代入$F=4.8\ \mathrm{N}$、$S=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2$，得$p=\frac{4.8\ \mathrm{N}}{5×10^{-5}\ \mathrm{m}^2}=9.6×10^4\ \mathrm{Pa}$。
4. 误差分析：若注射器筒内空气未排尽，筒内空气的压强会抵消部分大气压力，使弹簧测力计示数偏小，由$p=\frac{F}{S}$可知，测得的大气压值偏小。
5. 排孔道空气的改进：用注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底部，当注射器的孔道充满水后，再用橡皮帽封住孔道。
6. 气密性检验方法：先给其注入空气，加热针筒使其针口浸入水中，看有没有水泡，若有水泡出现，则气密性不好（合理即可）。
【答案】
刚被拉动；$9.6×10^{4}$；偏小；用注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底部，当注射器的孔道充满水后，再用橡皮帽封住孔道；先给其注入空气，加热针筒使其针口浸入水中，看有没有水泡，若有水泡出现，则气密性不好（合理即可）
【知识点】
大气压的测量；二力平衡的应用；压强公式计算
【点评】
本题围绕大气压的粗略测量展开，结合二力平衡原理、压强公式进行计算，同时考查实验误差分析、实验改进与气密性检验，需理解实验原理，注重对实验细节的分析与处理。
【难度系数】
0.6