实验14 探究液体内部的压强大小--备战2021年中考物理25个专题实验精讲与精练
【内容简介】【设计与进行实验】 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:①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;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,金属盒方向不变,改变金属盒的深度,观察U形管液面的高度差;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:①同一深度处,液面差大的液体密度大;②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:①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。②此实验只能定性的描述液体内部的压强特点。 【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形管内的水面已有高度差,通过 ② 方法可以进行调节.(填序号)①从U形管中向外倒出适量的水②拆除软管重新安装③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 增大 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4 cm,右侧液柱的高度为7 cm,则U形管底部受到的液体的压强为 700 Pa.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)【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: (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
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