内容正文:
实验11 探究液体内部的压强大小
基础考点梳理
1. 实验目的、方法
(1)实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些。
(2)实验方法:控制变量法。
2. 实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
3. 实验器材及图像:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(1)压强计:测量液体压强。
(2)烧杯:盛放水。
(3)食盐:改变液体密度。
(4)水:实验对象。
(5)刻度尺:测量压强计高度差。
4. 实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
5. 实验结论
液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
6. 实验补充
(1)液体压强的产生:液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
(2)液体压强具有以下几个特点
①液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
②在液体内部向各个方向都有压强,在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。
(3)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
(4)液体压强的计算
①计算液体压强的公式是p=ρgh。
②液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
③运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
7.常考实验问题
(1)液体内部压强的大小是通过压强计U形管左右两侧液面产生的 压强差 反映的。
(2)比较甲、乙两图,可以得到,液体内部压强的大小与液体的 深度 有关;比较 甲、丙 两图,可以得到,液体内部的压强大小与液体的 密度 有关。
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是 控制变量法 和转换法。
(4)为使实验现象更明显,压强计U形管中的液体最好用 水 (选填“水”或“水银”)。
(5)压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法: 用手指按压强计的橡皮膜 。
(6)由图甲得出结论: 同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等 。
(7)液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性。(因此在太空失重情况下液体不会产生压强)。
(8)实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?
答:气密性不好,拆下来重新安装。
(9)使用的U型管 不是 (填是或者不是)连通器。
(10)此实验U型管内液体为什么要染成红色的原因是使实验效果明显,便于观察。
精选真题汇编
1.(2023•内蒙古)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形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形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形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: 。
2.(2023•四川)小何同学用图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。
(1)该压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)实验前,若压强计两侧液面已有高度差,他首先应该 (填字母)。
A.拆除软管,待液面稳定后重新安装
B.直接从U形管右侧中倒出适量液体
C.往U形管右侧中加入密度更大的液体
(3)小何同学利用调试好的压强计进行实验,比较图乙、丙可得到:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)比较图丙和图 还可以得到:液体的压强与液体密度有关。
3.(2022•广安)在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液