内容正文:
实验19 探究液体内部压强的特点
1.【实验目的】
通过实验探究,得出液体内部压强的特点。
2.【实验器材】
(1)U形管压强计、深水槽、水、酒精、盐水、铁架台等。
(2)主要器材作用: ①U形管压强计:测量液体压强大小。
②酒精、盐水:改变液体密度。
3. 【实验装置组装图】
4. 【实验步骤】
(1)如图,把探头放进盛水的容器中,看看液体内部是否存在压强。
(2)保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等。
(3)增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系。
(4)换用不同的液体(例如乙醇、硫酸铜溶液),看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关
5. 【实验表格】
次数
液体种类
液体深度h
橡皮膜朝向
液体压强p
备注
1
水
10cm
2
水
30cm
3
水
50cm
4
酒精
30cm
5
盐水
30cm
6
其它液体
30cm
6.【实验结论】
(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
(2)在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等。
(3)液体的压强随深度的增加而增大。
(4)不同液体的压强与液体的密度有关。
7.【注意事项】
实验前,一定要检查U形管压强计的气密性,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。
(1) 若发生变化,说明气密性良好;
(2) 若没变化或变化很小,则说明气密性不好,应该取下软管重新安装。
1.产生原因:液体受重力且具有流动性。
2.U形管压强计:
(1)气密性良好的U形管压强计不是连通器,因为它一端开口,一端被橡皮膜密封;
(2)漏气的U形管压强计不是连通器,因为它两端都和大气相通;
3.实验方法:
(1)转换法:通过比较U型管液面高度差判定液体压强大小;
(2)控制变量法:
a.探究液体压强与深度的关系时,控制探头在同种液体中的方向不变,改变探头在液体中的深度,观察U形管两侧的液面高度差。
b.探究液体压强与液体密度的关系时,控制探头在液体中的深度和方向不变,改变液体密度,观察U形管两侧的液面高度差。
c.控制其他条件不变,将水换成盐水,观察U形管两侧的液面高度差。
4.实验拓展:
(1)液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(2)液体深度:h指从液面往下测量到某点的竖直距离。
5.多次实验的方法和目的:
更换不同液体,多次实验,从而得出普遍规律。
【典例1】(2023湖南岳阳)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,
(1)气密性良好的微小压强计___________(选填“是"或“不是”)连通器;
(2)甲乙两图中,___________(选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为,同种液体内部的压强随深度的增加而___________;
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是___________点。
【典例2】 2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用_______(选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计_______(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而_______;比较乙,丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度_______(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000m时每平方米的舱体受到的海水压力为_______N(取海水=1.03×103kg/m3),相当于质量为_______t的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为_______Pa;在图乙的实验中,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),橡皮膜受到的液体压强将_______(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【对点1】(福建)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体______的大小;
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或______有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细