内容正文:
重难点突破:14探究液体压强特点实验
【知识清单】
实验:影响液体内部压强大小因素
提出问题:液体压强的大小可能与哪些因素有关?
猜想假设:
①液体压强的大小可能与深度有关?
②液体压强的大小是否与液体的质量有关?
③液体压强的大小是否与液体内部的方向有关?
主要实验方法:控制变量法、转换法
设计实验:
实验器材:U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等
①U形管压强计:(ā)构造:U形玻璃管(内有水柱)、塑料盒(表面扎有橡
皮膜)、橡皮管等:
(b)U形管压强计的使用:当橡皮膜受到外力作用(橡皮膜上受到压强)而凹
陷时,U形管两侧液面会出现高度差,压强越大,高度差越大。U形管两侧液面
的高度差越大,就表示橡皮膜受到液体的压强越大。(转换法)
【点拨】实验前要检查装置的气密性,方法是用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察
U形管中的液柱是否变化。若漏气,两液柱始终相同,漏气的原因可能是橡皮管
破裂,需要重新安装。
②实验过程:
(a)保持U形管压强计探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察并记录
U形管液面的高度差。
(b)控制液体的种类不变(水)、探头在水中的方向不变,逐渐改变探头在水
中的深度,观察并记录U形管液面的高度差。
(c)把压强计的探头放入盐水中,控制探头的深度不变、在盐水中的方向不变,
观察并记录U形管液面的高度差。
进行实验与收集证据:
操作①:保持U形管压强计探头在水中的深度不变:改变探头的方向,分别沿水
平向上、水平向下、沿竖直方向,观察并记录U形管液面的高度差。
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LT/Z
0品目
作
操②保液的类变
:持体种不
探头
在水
中的
因
平向
下),
水的
探在中深度观并录形液的度差
察记U管面高
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操作③:
把压强计
的探头分
别放入
水、酒精
中,控制
深度相
同、探头
所对某一
方向不
变,观察
并记录U
形管液面
的高度
差。
清水浓盐水
实验结
论:
①在液体
内部的同
一深度,
向的压强
都相等。
②深度越
深,压强
越大。
③液体内
部压强的
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大小还跟液体的密度有关,在深度相同处,液体的密度越大,压强越大。
评估与交流:
U形管压强计只能比较压强的大小,不能测量压强的大小。
【典例分析】
例1.小涛同学想探究“液体内部压强与什么因素有关”,进行了如图所示的实验。
(1)U形管中装
(选填“有色”或“无色”)的液体,可以更容易观察到实
验现象:
(2)由图甲、乙所示的实验可知:
①在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而
②保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差不
变,由此可得:同种液体,同一深度,
③比较
两图可知:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大:
(3)小海保持图乙中金属盒的位置不变,并将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后,她
发现U形管两侧的液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,
其内部的压强就越大”的结论,小明认为她的结论是不可靠的,原因
是:
(4)在图丙实验中,保特金届盒位置不变,向容器中加入适量清水与其均匀混合后
(液体不溢出),橡皮膜受到液体压强将
(选填“变大“变小”或“无法判断”):
(5)小涛某次实验时把探头放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请
写出一条可能的原因
【答案】(1)有色
(2)增大:压强相等:乙、丙
(3)没有控制深度不变
(4)变大
(5)压强计的气密性不好
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【解析】(1)为了使实验现象更明显,U形管内液体使用有色液体便于观察。
(2)①由图甲、乙所示的实验可知:乙中探头的深度较大,U形管内液体高度差越大
可得结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
②将探头放入水中的同一深度,向各个方向旋转探头,发现U形管两侧液面的高度差不
变,即液体压强没有发生改变,由此可得:同种液体,同一深度,液体压强相等。
③探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,
比较乙、丙两图可得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。
(3)小海要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持金属盒处于液体中深度不
变。小海保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深
度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,该实验过程中没有控制金属盒所处的液体
深度不变,不能得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论。
(4)图丙中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液
体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大;金属盒以下部分深度不变,加清
水后液体密度变小,由pgh知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,
所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
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