题目
用 U 管压力计测量管路中两点的压强差,其压差值只与读数 R 和两流体的密度差有关而与 U 管的粗细、长短无关。A. 正确B. 错误
用 U 管压力计测量管路中两点的压强差,其压差值只与读数 R 和两流体的密度差有关而与 U 管的粗细、长短无关。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查对U管压力计工作原理的理解,特别是压强差计算公式中变量的确定。
解题核心思路:明确U管压力计的压强差公式为$\Delta P = (\rho_1 - \rho_2)gR$,其中$\rho_1$和$\rho_2$是两流体的密度,$R$是液面高度差。关键点在于公式中未包含U管的粗细或长度参数,因此压差与U管的物理尺寸无关。
破题关键:
- 公式推导基础:压强差由液柱高度产生的静压力决定,与管子的粗细无关(因压强公式中面积被约去)。
- U管结构特性:无论U管如何弯曲或延伸,最终测量的高度差$R$仅反映两端压强差,与管长无关。
U管压力计的工作原理基于静止流体的压强平衡。当两端压强不同时,两种流体的液面会产生高度差$R$。根据静力学基本方程,压强差公式为:
$\Delta P = (\rho_1 - \rho_2)gR$
其中:
- $\rho_1$和$\rho_2$为两流体的密度;
- $g$为重力加速度;
- $R$为液面高度差。
关键分析:
- U管粗细不影响结果:即使管子粗细不同,液柱的横截面积$A$虽然会影响液体的体积,但压强公式中$A$被约去(压强$P = F/A$,而液柱重量$F = (\rho V)g = \rho g A R$,最终$P = \rho g R$)。
- U管长度无关:U管的总长度不影响高度差$R$的测量,只要两端液面高度差为$R$,压强差仅由$R$和密度差决定。
因此,题目描述正确。