内容正文:
实验13 探究探究液体压强与哪些因素有关
U型压强计、清水、盐水等。
注意:U型压强计中的U型管不属于连通器,原因是有一个管口是密封的。
(1)转换法:根据U形管压强计两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)控制变量法:①探究液体内部压强与方向的关系:控制探头在同种液体的同一深度,改变金属盒的方向,观察U形管两侧液面的高度差。
②探究液体内部压强与深度的关系:控制金属盒在同种液体中的方向不变,改变金属盒的深度,观察U形管两侧液面的高度差。
③探究液体内部压强与液体密度的关系:控制金属盒在液体中的深度、方向相同,改变液体种类,观察U形管两侧液面的高度差。
(1)检查U形压强计的气密性盒静止时两侧液面是否向相平;
(2)保持金属盒在水中的深度不变,转动金属盒橡皮膜的方向,观察U形管两侧液面的高度差;
(3)将压强计的金属盒依次放入水中的不同深度处,观察U形管两侧液面的高度差;
(4)将金属盒分别放在清水和盐水的同一深度处,观察U形管两侧液面的高度差。
液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。同种液体深度越深,压强越大。液体内部压强的大小还跟液体密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(1)实验前U形管两侧液面要相平,若不相平,应拆除胶管,重新安装使U形管两侧液面相平;
(2)实验前检查装置的气密性:用手按压金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面高度差是否有显著变化。若变化显著,则气密性良好;若不显著,则装置漏气;
(3)液体密度的相关判断:①同一深度处,液面高度差大的液体密度大;②液面高度差相同时,深度深的液体密度小。
(4)探究液体内部压强大小与盛液体容器的形状是否有关,通过控制金属盒在同种液体同一深度处,只改变容器的形状,得出液体压强与容器形状无关。
(5)多次实验的目的:使结论更具有普遍性。
1.如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)图中压强计通过U形管两侧液面 反映橡皮膜所受压强的大小,这种研究方法叫 。使用前需检查装置是否漏气,用手轻轻按压几下橡皮膜,观察到U形管中的液体能灵活升降,则说明 (选填“漏气”或“不漏气”);实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作 ;
A.从U形管内向外倒出适量水B.拆除软管重新安装C.向U形管内添加适量水
【追问】图中所示压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,可以初步得出结论:当液体密度相同时, 越大,液体压强越大;
【结论应用】根据(2)得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是 ;
A.将丁图中金属盒下移
B.丁烧杯中换用密度更大的液体
C.将U形管中的水换成密度更小的酒精
【变式提问】小红实验时保持图乙中探头的位置不变,向烧杯内加入适量的盐水,发现U形管两侧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,其内部的压强越大”的结论。你认为该结论是否可靠并说明原因: ;
【拓展】
(4)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图戊所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④可推导出该盐水密度的表达式为 (用表示)。
(5)小天利用压强计来鉴别水和酒精,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精。如图己所示,小天用自己改装并调试好的压强计进行实验,将压强计的两个金属盒分别没入两种液体中,从而判断出图己中装水的是 (选填“A”或“B”)烧杯。
真题演练
1.(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:
(1)某同学使用液体压强计前,发现U型管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是 (选填选项字母);
A.从U型管内向外倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
调整后,他用手指按压橡皮膜,发现U型管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)根据乙和丁实验步骤, (选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是: 。