8.某同學(xué)利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點
(1)他向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水,當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時,U形管左右兩側(cè)液面的高度相同.
(2)如圖乙所示,他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后,多次改變探頭在水中的深度,并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差.這是為了探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系.
(3)若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為1000Pa.(ρ紅墨水≈1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(4)若乙圖燒杯中裝的是鹽水,他想利用如圖乙所示的器材測量鹽水的密度.
①還需要的實驗器材:水、燒杯、刻度尺.
②實驗方案:
A、將探頭分別放入盛有水和鹽水的燒杯中,并使U形管兩側(cè)液面的高度差相同;
B、測量水中探頭浸入的深度h1
C、測量鹽水中探頭浸入的深度h2,鹽水密度的表達式:ρ鹽水=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}{ρ}_{水}$.

分析 (1)U形管的實質(zhì)是連通器,當(dāng)連通器中的同種液體不流動時,兩側(cè)的液面保持相平;
(2)液體內(nèi)部壓強大小通過U形管兩側(cè)液面高度差的大小來反映,這是轉(zhuǎn)換法;液體壓強和液體的密度、深度有關(guān),實驗中采用控制變量法來設(shè)計實驗.
(3)根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強即為橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差;
(4)將探頭分別放入水中和鹽水中,使U形管兩側(cè)液面的高度相同,則液體內(nèi)部的壓強相同;用刻度尺分別測出探頭在水中和鹽水中的深度,利用液體壓強公式p=ρgh計算出鹽水的密度.

解答 解:(1)圖甲中的U形管相當(dāng)于一連通器,液體不流動時,兩側(cè)的液面保持相平;
(2)實驗中液體的密度不變,改變探頭在水中的深度,研究的是液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系.
(3)橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.
(4)根據(jù)分析可知,實驗中還需要測量探頭進入鹽水的深度,所以步驟C為:測量鹽水中探頭浸入的深度h2;
探頭在水中和鹽水中受到的壓強相同,由p=ρgh得,
ρ鹽水gh2gh1
ρ鹽水=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}{ρ}_{水}$.
故答案為:(1)相同;
(2)液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系;
(3)1000;
(4)測量鹽水中探頭浸入的深度h2;ρ鹽水=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}{ρ}_{水}$.

點評 此題主要考查的是學(xué)生對液體壓強的影響因素實驗的理解和掌握,以及利用壓強計測量液體的密度,具有創(chuàng)新性;解答此類題目要注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用.

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(2)如圖乙是小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置圖,如果你是他的合作者,請你幫他指出該裝置中的兩處錯誤:①蠟燭與凸透鏡位置放反了;②焰心、光心、屏心不在同一高度.
(3)錯誤改正后,小明將凸透鏡固定在50cm處,小明將點燃的蠟燭靠近凸透鏡,當(dāng)燭焰移至35cm處,移動光屏,在屏上得到清晰的倒立、放大的實像,投影儀(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)應(yīng)用這一原理制成.
(4)在探究過程中,小明仔細觀察光具座,發(fā)現(xiàn)它所標(biāo)最大刻度是100cm,他手邊現(xiàn)有焦距分別為10cm,30cm,40cm的凸透鏡,你認為選擇焦距為10cm的凸透鏡比較合適.
(5)在做完凸透鏡成像實驗后,小明把圖丙中的凸透鏡看作眼睛的晶狀體,光屏看作是視網(wǎng)膜.給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,使?fàn)T焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像.若“取下”近視眼鏡,為使光屏上的像清晰,在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下,應(yīng)將光屏靠近透鏡(選填“遠離”“靠近).

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