内容正文:
9.2 液体压强
——精剖细解学习讲义
知识点:液体压强
1、液体压强的特点
U型管压强计:
工作原理:当将压强计的探头放入液体内部时,探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,使U性管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大,表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
构造:U型管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜制成)。
装置图:
作用:测量液体内部压强。
U型管左右两侧液面的高度差,只能反映液体内部压强的相对大小,压强计的示数不等于液体内部压强的大小。
研究液体内部压强:
【实验目的】
探究液体压强的大小跟什么因素有关。
探究液体内部是否处处存在压强?
【实验原理】
由于液体有重力,有流动性,所以液体内部处处存在压强。液体内部的压强的大小与液体的深度和液体的密度有关。
【实验器材】
U型管压强计、大烧杯、盐水、水、刻度尺等。
【实验装置图】
【实验步骤】
控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向:探头的方向侧面,探头向下,探头向上。
控制液体的密度、探头的方向相同,增大探头在液体中的深度。
控制探头的方向、在液体中的深度相同,增大液体的密度。
【实验现象】
U型管两侧液面的高度差不变,液体内部压强不变。
U型管两侧液面的高度差变大,即液体内部压强变大。
U型管两侧液面的高度差变大,即液体内部压强变大。
【分析与论证】
U型管两侧液面的高度差不变,说明液体内部压强与方向无关。
U型管两侧液面的高度差变大,由于液体的密度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是深度增加引起的。
U型管两侧液面的高度差变大,由于深度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是液体密度变大引起的。
【实验结论】
液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
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,液体内部的压强越大。
液体内部压强的特点:
液体内部向各个方向都有压强,在同种液体的同一深度,向各个方向的压强都相等;
同种液体内部的压强随深度的增大而增大
液体内部压强的大小还跟液体密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
实验前应检查U型管压强计是否漏气,常用方法是用手轻轻按压橡皮膜,看压强计U型管两侧液面的高度差是否发生变化。如果发生变化,说明不漏气;如果无变化或变化不明显,说明漏气。
实验前检查装置气密性的方法:用手压探头上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若液柱变化明显,则气密性良好。
实验前U形管液面应调平。
实验中用到的方法:
转换法:研究内部压强的规律时,通过压强计中U型管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小。
控制变量法:控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向;控制液体的密度、探头的方向相同,改变探头的深度;控制探头在液体中的深度、方向相同,改变液体的密度。
【实验改进】
实验装置可改为:
探究在同种液体中液体压强跟深度有关的实验步骤:向容器左右两边加入水,使右边水面高出左边水面。
实验结论:橡皮膜向左边凸出。
探究在深度相同时,液体压强跟液体密度有关的实验步骤:向容器左右两边分别加入水和盐水,使两边液面相平
实验结论:橡皮膜向左边凸出。
1.如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小( )
A.a B.b C.c D.d
2.如图,液体中a、b、c三点压强的说法正确的是( )
A.b点压强比c点压强小
B.a、b两点的压强相等
C.a点向下压强比向上压强大
D.b、c两点的压强相等
3.如图所示,打开水坝的闸门时,液体压强使坝底的水奔流而出,则决定坝底水的压强大小的主要因素是( )
A.水的体积 B.水的深度 C.坝的密度 D.坝的高度
【典例一】在学习液体的压强知识时,老师使用了如图所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,小明他们在容器左右部分装入 (选填“相同”或“不同”)深度的水,观察到橡皮膜凹向深度 (选填“大”或“小”)的一侧。得出结论:同种液体,深度越大,压强越 。
(2)探究“液体压强与液体密度的关系”这一结论,小明他们将水和酒精分别装入容器的左右两部分保持
相同,观察橡皮膜的凹凸方向,得出: 。
(3)小明一直认为液体压强还与液体质量有关。理由是水越多,重力越大,压强就越大。为此,他找来两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底。在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,向瓶中装入等质量的水,橡皮膜向外凸出情况如图。结果表明,液体压强大小与液体 无关,而与液体 有关。