Question

1．用圖所示的實驗裝置來測量液體的密度．將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有不同液體的容器中，先用抽氣機對U形管向外抽氣，然后再關閉閥門K．已知左邊液體的密度為ρ₁，左、右兩邊液柱高度分別為h₁、h₂，則右邊液體的密度ρ₂=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ₁（用ρ₁、h₁、h₂等表示）．若將U形管傾斜，請判斷左右兩邊液往高度會不會發生變化，并說明理由不變化，因為液體壓強只與液體密度和深度有關．

Answer 1

分析 用抽氣機對U形管向外抽氣后管內壓強小于管外大氣壓，在大氣壓作用下液體進入兩管中．根據液體壓強p=ρgh和壓力平衡角度分析解決．

解答 解：（1）用抽氣機對U形管向外抽氣后關閉閥門K，管內氣體壓強（p_氣）小于管外大氣壓（p₀），
在大氣壓作用下液體進入兩管中，待液體靜止兩管中壓強平衡：
p_氣+p_液1=p_氣+p_液2=p₀，
則：ρ₁gh₁=ρ₂gh₂，
所以，ρ₂=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ₁；
（2）若將U形管傾斜，U形管內氣體的質量、體積不變，則氣體壓強也不變，由于兩管中中液體壓強處于平衡狀態，
兩管中液體壓強不變，由于液體壓強只與液體密度和深度有關，液體的密度不變，則兩邊液柱高度不變．
故答案為：$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ₁；不變化；因為液體壓強只與液體密度和深度有關．

點評 本題考查液體壓強的計算與理解，注意分析題意整個狀態平衡，利用平衡關系分析解決是能力的考查重點．