北京现在治疗白癜风需要多少钱 http://www.jk100f.com/01实验剖析
探究液体内部压强的影响因素有哪些。
压强计;相同的大烧杯2个;食盐;水;刻度尺。
提出问题:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关?
猜想或假设:可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
控制变量法和转换法
①将水倒入烧杯,如图a,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。
②如图b,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。
③如图c,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。
:
: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。
1、由图1、图2可以知道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)
2、探究液体压强与哪些因素有关实验中,采用了哪些方法?答:控制变量法、转换法。
3、通过观察什么开知道液体压强大小的?答“U型管内页面的高度差,高度差越大说明液体产生的压强越大”。
4、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)。
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?答: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、比较甲乙实验结论是:液体密度一定时,深度越深,液体产生的压强越大。
9、比较乙丙实验结论是:当液体深度相同时,液体密度越大,液体产生的压强越大。
10、如图甲乙,金属盒在水中的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系?为什么?
答:相等,因为两侧产生的压强相等,液体密度相等,所以深度也相等。
11、如图丙,左侧金属盒的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系?为什么?
答:U型管内高度差比金属盒的深度大。因为盐水的密度比水的密度大,两边压强相等,所以U型管内高度差比金属盒的深度大。
12、测量出U型管内页面的高度差,能否算出金属盒在左侧液体中的压强?
答:能,因为两侧压强相等。
02经典母题
在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的_____________来显示橡皮膜所受压强大小;这种实验探究方法称为_____________法。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体_____________的增加而增大。
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图_____________进行比较;最后得出的结论是:_____________。
(4)在进行(2)和(3)的实验中都是采用的_____________法。
(5)已知乙图中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则U形管底部受到的液体的压强为_____________Pa(ρ水=1×kg/m3,g取10N/kg)。
(6)小明在进行上述实验时,增加金属盒的深度,发现U形管两侧的高度差不发生变化,其可能的原因是_____________。
(7)如图丙,如果将金属盒上的橡皮膜保持深度不变,上下左右旋转后,看到的现象是_____________;由此可以得出的结论是_____________。
(1)高度差;转换法;(2)深度;
(3)乙、丙;在同样的深度下,液体的密度越大,其受到液体的压强就越大;
(4)控制变量法;(5);(6)U形管气密性不良。
(7)U形管两侧的液面高度差保持不变;同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(1)压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大;这是转换法。
(2)由图甲和图乙知道,两杯中的液体密度相同、随着金属盒所处的深度增加,两侧液面高度差变大,即压强越大,所以,初步得出的结论是:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大;
(3)要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,需要控制液体的深度相同、金属盒的方向相同、液体的密度不同,故应选择乙、丙两次实验进行比较;得出结论:在同样的深度下,液体的密度越大,其受到液体的压强就越大;
(4)两次实验都是采用控制变量法来进行的。
(5)因为图乙中U形管的右侧与大气相通,所以U型管底部受到的液体的压强应是右侧液柱产生的,故U型管底部受到的液体的压强是:p=ρgh=1×kg/m3×10N/kg×0.1m=Pa。
(6)在压强计使用前要先确保其气密性良好,如果放入水中一定深度,发现U形管两侧液面差不明显,则气密性较差。
(7)在同种液体内部的相同深度,向各个方向都有压强,而且压强相等。
03真题演练
练习1:(·天水)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过_______________反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择_______________两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越_______________。
(1)U形管两边液面的高度差;(2)甲、乙;(3)大。
(1)根据转换法,实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的;
(2)为了验证猜想一,即研究液体内部压强大小可能与液体深度有关,要控制液体密度相同,故应选择甲、乙两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,丙中U形管两边液面的高度差大,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越大。
故答案为:(1)U形管两边液面的高度差;(2)甲、乙;(3)大。
练习2:(·南京)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示:
(1)图甲中金属盒在水中的深度为______cm;
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而______;
(3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件:______,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
(1)7;(2)增大;(3)L≥18cm;
(1)[1]图甲中金属盒在水中的深度为16cm-9cm=7cm
(2)[2]比较两图可知,液体的密度相同,深度越深,液体压强越大,可以得到液体内部压强随深度的增大而增大。
(3)[3]图甲中金属盒在水的深度是7cm,往容器内加水,此时金属盒在水的深度h≥7cm
水面到容器底的距离L≥11cm+7cm=18cm
此时金属盒受到的压强大于甲图中的压强,可说明小明的观点是错误的。
练习3:(·咸宁)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而________,因此拦河大坝要做成________的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有_________(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=________(用题中字母和ρ水表示)
(1)[1]使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故选B。
(2)[2][3]由乙丙两图可知,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[4]探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,保持橡皮膜的位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,液体深度增大了,没有控制液体的深度不变,应将探头适当上移,保持液体的深度不变。
(4)[5][6]在左侧加入适量的水,测量左侧水到橡皮膜中心的深度h4,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,橡皮膜变平可得