14. 小阳在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)若保持图甲中金属盒的位置不变,将一杯清水倒入烧杯中搅匀(液体未溢出),则U形管两侧的液面的高度差
(2)聪明的小阳想知道图甲中的盐水密度是多少,于是设计了如图乙所示的实验装置。内外两个容器紧密黏合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。请你根据该装置写下操作步骤及盐水的密度表达式。

(1)若保持图甲中金属盒的位置不变,将一杯清水倒入烧杯中搅匀(液体未溢出),则U形管两侧的液面的高度差
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)聪明的小阳想知道图甲中的盐水密度是多少,于是设计了如图乙所示的实验装置。内外两个容器紧密黏合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。请你根据该装置写下操作步骤及盐水的密度表达式。
答案
(1) 变大
(2) 在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差 $\Delta h$,则盐水的密度表达式为 $\rho_{\mathrm{盐水}}=\rho_{\mathrm{水}}(1+\frac{\Delta h}{h})$。
(2) 在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差 $\Delta h$,则盐水的密度表达式为 $\rho_{\mathrm{盐水}}=\rho_{\mathrm{水}}(1+\frac{\Delta h}{h})$。
15. 图甲、乙、丙是小李在实验课上观看的为了测量大气压强而做的托里拆利实验。

(1)小李看完图甲、乙、丙后,设想把玻璃管向上提一点点(玻璃管管口未离开液面),如图丁所示,他判断这时水银槽内液面和玻璃管内液面高度差为
(2)如果在操作图乙时,不小心让少量气体混入玻璃管内的水银中,最终测得的大气压值将
(3)现有V为2 mL的注射器、量程为0~10 N的弹簧测力计、刻度尺、橡皮帽等器材。请你写下较完整的粗略测量大气压的方案,并计算大气压强。所测大气压值与用托里拆利实验测出的值是否有偏差,为什么?
(1)小李看完图甲、乙、丙后,设想把玻璃管向上提一点点(玻璃管管口未离开液面),如图丁所示,他判断这时水银槽内液面和玻璃管内液面高度差为
760 mm
;若完成前一步操作后,把玻璃管倾斜,请画出倾斜后管内水银的液面。(2)如果在操作图乙时,不小心让少量气体混入玻璃管内的水银中,最终测得的大气压值将
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)实际大气压。(3)现有V为2 mL的注射器、量程为0~10 N的弹簧测力计、刻度尺、橡皮帽等器材。请你写下较完整的粗略测量大气压的方案,并计算大气压强。所测大气压值与用托里拆利实验测出的值是否有偏差,为什么?
答案
(1) 760 mm 图略。
(2) 小于
(3) 提示:先将注射器内吸入一些水,再把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
如图所示,安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚好滑动时,记下弹簧测力计的示数F;用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L;根据 $p_0=\frac{FL}{V}$算出大气压强的值 $p_0$。
所测的大气压的值跟用托里拆利实验测出的值可能存在误差,因为拉动过程中活塞受到摩擦力影响过大,导致测得的大气压偏大。(合理即可)
16. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量步骤如下:
①把注射器的活塞推到注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然
后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对
(2)实验时同学们发现注射器顶端针头处的空气无法排尽,这会导致测量结果
(3)有同学建议将步骤①改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,以便于
(4)若用量程为5 N的弹簧测力计测量时,弹簧测力计被拉到5 N,活塞仍没有滑动,可改用较
①把注射器的活塞推到注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然
后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对
活塞
(选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力的大小相等。(2)实验时同学们发现注射器顶端针头处的空气无法排尽,这会导致测量结果
偏小
(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。(3)有同学建议将步骤①改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,以便于
将注射器内空气排尽
。(4)若用量程为5 N的弹簧测力计测量时,弹簧测力计被拉到5 N,活塞仍没有滑动,可改用较
细
(选填“粗”或“细”)的注射器;用上述测量结果表示大气压的值,有$ p = \frac{FL}{V} $。答案
(1) 活塞
(2) 偏小
(3) 将注射器内空气排尽
(4) 细 $FL/V$
(2) 偏小
(3) 将注射器内空气排尽
(4) 细 $FL/V$
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