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1、实验14探究液体内部的压强大小【设计与进行实验】用探完注体内Mo蛆园,Ir关的财比实1 .实验器材:压强计、刻度尺、水、硫酸铜溶液(盐水)等。2 .实验前要检查装置的气密性:用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中的液柱是否变化,若漏气,两液柱始终相平;3 .实验前U形管液面应调平:为了避免橡皮管中有气体导致液面不相平,应拆除橡皮管重新安装;4 .实验方法:(1)转换法:通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小;(2)控制变量法:探究液体内部的压强与方向的关系:控制金属盒在同种液体的统一深度,改变金属盒的方向,观察U形管液面的高度差;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,金属
2、盒方向不变,改变金属盒的深度,观察U形管液面的高度差;探究液体内部压强与液体密度的关系:控制金属盒在相同深度,金属盒方向不变,改变液体的种类,观察U形管液面的高度差;5 .实验过程中U形管两边液柱的高度几乎不变的原因:实验仪器气密性不好;6 .分析数据和现象,总结结论【交流与反思】7 .探究移动方向的判断:改变液体密度,为了使液体压强不变,若密度增大,探头应向上移动,若密度减小,探究应向下移动;8 .液体密度的相关判断:同一深度处,液面差大的液体密度大;液面差相等时,深度深的液体密度小;9.液体压强的相关计算;实验结论:液体内部向各个方向都有压强,在液面同一深度处,向各个方向的压强都相等;深度
3、越大,压强越大;液体内部的压强大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,则压强越大。10.注意:液体压强大小与其他的因素,如重力、体积、容器的形状、底面积等无关。此实验只能定性的描述液体内部的压强特点。典例【例1】如图所示为探究“影响液体内部压强的因素的实验装置,四幅图中容器中的液面相平.甲乙丙丁(1)实验前,首先应检查U形管压强计的气密性是否良好.(2)在进行(1)中的操作时,发现无论重压还是轻压橡皮膜,U形管两侧的液柱的高度均变化很小,说明该U形管压强计气密性较差.(3)若在使用压强计前,发现U形管内的水面己有高度差,通过一方法可以进行调节.(填序号)从U形管中向外倒出适量的水
4、拆除软管重新安装向U形管中倒入适量的水(4)U形管压强计是通过U形管两侧液柱的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的.(5)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的3而增大.(6)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的朝向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同一液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等.(7)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?不能,理由是:没有控制金属盒在液体中的深度相同.(8)该实验中用到的研究问题的科学方法有控制变量法和转换法.(9)若图乙中U形管左侧液柱的高度为4cm,右侧液柱的高度为7cm,则U形管底部受到
5、的液体的压强为700Pa.(P水=1.0xl03kgm3,g=10Nkg)【例2】在探究液体内部的压强与哪些因素有关的实验中,小宇的探究过程如下:甲(1)他分别在两端开口的玻璃管的一端扎上相同的橡皮薄膜(a、b、C粗细相同,d横截面细些),并在玻璃管内注入不同的液体,观察到橡皮薄膜分别向下凸起,实验现象如图戊所示:根据图甲Cd猜想A:液体内部的压强与液体的质量无关;根据图甲a、b猜想B:液体内部的压强可能与液体的深度有关;根据图甲b、C猜想C液体内部的压强可能与液体的密度有关.(2)小宇用压强计继续探究,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小吴却观察到如图乙a所示的情景,出
6、现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压小于(选填“大于”“小于,或“等于,)大气压:调节的方法是B(填选项字母);A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装(3)小宇再做如图乙b所示的操作,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮薄膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是:软管与U形管接触不严密或漏气(4)压强计调节正常后,小宇将金属盒先后浸入到不同液体中进行实验,如图乙c所示,并记录部分实验数据在下表中:实验序号液体的密度P(103kgm3)U形管液柱高度差H(cm)橡皮薄膜的深度力(Cm)10.8H5.028.010.0实验序号液体的密度P(103kg
7、m3)U形管液柱高度差H(cm)橡皮薄膜的深度(Cm)31.010.010.0420.020.05P12.010.0624.020.0忽略橡皮薄膜的影响,分析实验数据得出:实验序号1中的cm,实验序号5和6中的夕=1.2x103_kg/m3,再继续分析实验序号2、3、5的数据初步得出猜想C是正确的(1)本实验探究中,主要用到的物理方法有转换法和控制变量法法.(2)如图甲,将压强计的金属盒放在水中,若要使压强计U形管两边液面的高度差减小,可行的办法是工(填选项字母).A.将压强计的金属盒向下移动一段距离B.将压强计金属盒向上移动一段距离C.将压强计金属盒在原位置转动180D.将压强计金属盒放在同深度的食盐水中(3)该组同学用两种液体进行了多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像,如图乙所示,则两种液体的密度关系是p”必(选填或V).