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实验14 探究液体内部压强的特点(原卷版)
《探究液体内部压强的特点》是课标要求的学生必做实验之一。同时也是力学实验中出现概率较大的实验,通过对此实验的考查,让学生知道影响液体内部压强的特点,同时也是对实验方法、实验猜想、实验过程和实验结论的考查,通过探究实验加深对知识的理解和掌握并考查考生对此实验认识程度。
《探究液体内部压强的特点》在中考试卷中出现概率较大,所占分值一般在3-7分之间。题型大都是实验探究题,有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程、微型压强计的使用和实验现象,得出的结论等方面入手,了解实验的基本内容和液体内部压强的特点。
各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重,也不可能面面俱到地进行考查,这也就给命题带来了多个角度的可能性。新课程改革以来,各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容,大都来源于学生生活实际、规律和和方法。所以学生只要抓住方法、应用得当,一般都能轻松解决。
实验探究-液体内部压强的特点
【实验目的】探究液体内部压强的大小可能与哪些因素有关。
【实验装置】
【实验方法】控制变量法、转换法。
【实验原理】根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小。
【实验过程】根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小。
1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计
2.将水倒入烧杯,如图乙,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,将数据填入下表;
3.如图乙、丙,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,将数据填入下表;
4.如图丙、丁,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,将数据填入下表;
【实验表格】
实验内容
液体物质
探头浸入水下深度
橡皮膜朝向
U形管两端液面高度差(cm)
a
水
相同(5cm)
向下
相同(5cm)
向前
相同(5cm)
向上
b
水
不同(3cm)
向下
不同(5cm)
不同(7cm)
向下
向下
c
水
相同(5cm)
向下
盐水
相同(5cm)
向下
【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。
《探究液体内部压强的特点》常考问题:
1.U形管压强计的作用:通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小;
2.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性;
3.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平;
(2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好);
4. 两种实验方法:
①控制变量法:(1)控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向;(2)控制液体的密度、探头的方向相同,改变探头的深度;(3)控制探头在液体中的深度、方向相同,改变液体的密度;
②转换法:液体内部压强的大小无法直接测量,实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小;
5.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;
6.使用的U型管是不是连通器:不是;
7.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察;
8.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律;
9. 液体压强的特点:
①液体内部存在着向各个方向的压强;
②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等;
③在同一液体内部,深度越深,压强越大;
④深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
A组(中考真题感知)
1.(2023·齐齐哈尔)小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会___________,U形管左右两侧液面就会产生___________;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成___________(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状;
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:___________;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生