对点实验 3 探究液体压强与哪些因素有关
横向拓展见周末打卡小卷 P34“实验打卡过关”
实验纵览
··纵向深入、要点串联, 一题掌握一实验
在“探究影响液体内部压强的因素”实验中, 实验小组的小明进行了如下猜想:
猜想 1: 液体内部的压强大小可能与方向有关;
猜想 2: 液体内部的压强大小可能与液体的密度有关;
猜想 3: 液体内部的压强大小可能与液体深度有关.
为验证以上猜想是否正确, 小明进行了如图所示的实验.
【实验操作设问】
(1) 小明在游泳时发现, 越往深水区走, 身体受到的压迫越大, 由此猜想液体内部压强可能与
有关.
(2) 压强计是通过 U 形管两侧液面的
来判断橡皮膜所受压强的大小.
(3) 比较图 a、b 是为了验证猜想
(选填“1”“2”或“3”).
(4) 如图 b、c 所示, 保持探头在水中的深度不变, 改变探头的方向, 根据实验现象可以得出结论:
; 仅比较图 b、d
(选填“能”或“不能”) 直接得出液体内部压强与液体密度有关的结论.
(5) 要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关, 应选择图中
两图进行比较, 得出结论: 液体内部压强与盛液体的容器形状
(选填“有关”或“无关”).
【能力提升设问】
(6) 实验前需要检查装置的气密性, 检查方法是用手轻轻挤压橡皮膜, 看 U 形管两侧液面的高度差是否有明显变化, 如果有明显变化, 说明气密性
(选填“好”或“不好”). 实验中, U 形管里的液体选择
(选填“有颜色”或“无颜色”) 的液体, 这样便于观察实验现象.
(7) 小明用气密性完好的微小压强计在探究某液体内部压强时, 发现 U 形管左右两侧液面高度差不明显, 为了提高测量的精确度, 可以采取的措施:
(写出一条即可).
(8) 实验结束后, 善于动手的小明改装了液体压强计, 将 U 形管的两端都分别连接了软管和探头, 当两探头置于空气中时, U 形管内液面相平. 接下来, 小明将两个探头置于装有密度为$\rho_{甲}$、$\rho_{乙}$液体的 f、g 容器中, 当探头所处深度相同时, U 形管的液面位置如图 f、g 所示, 则$\rho_{甲}$
(选填“＞”“＜”或“=”) $\rho_{乙}$. 调节探头位置, 当 U 形管内两侧液面高度再次相平时, 分别测出此时两个探头在 f、g 两容器中所处深度$h_{甲}$和$h_{乙}$, 则$\rho_{甲}$=
(用$\rho_{乙}$、$h_{甲}$和$h_{乙}$表示).
【拓展创新设问】
(9)
装置改进 换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管 (粗细相同), 利用橡皮膜凸起程度体现液体压强大小, 来探究影响液体压强大小的因素. 管中加入适量的水, 如图甲所示.
① 根据图中 1、2 和 3 号管的现象, 可得液体压强大小与
有关.
② 为了探究液体长度对液体压强有无影响, 用 4 号管和 5 号管进行实验. 由图示实验现象可知, 液体压强与液体长度
(选填“有关”或“无关”).
(10) 结论应用 同组的小新设计了如图乙所示的实验装置测量液体的密度. 内外两个容器紧密黏合在一起, 内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜. 小新进行了如下操作:
① 在内部小容器内装入适量待测液体, 发现橡皮膜向下突出;
② 在外部大容器内装入清水, 直到橡皮膜变平, 测出未知液体深度 h 以及清水与未知液体的液面高度差$\Delta h$.
写出未知液体的密度表达式: $\rho_{液}$=
(用字母 h、$\Delta h$和$\rho_{水}$表示).
(11)
创新实验 小亮同学自制了如图甲所示的装置用来探究液体压强与哪些因素有关.
① 将同一液体倒入容器左、右两侧, 使右侧液面高于左侧, 观察橡皮膜的形状如图乙. 再将 A、B 两种不同的液体 ($\rho_{A} ＜ \rho_{B}$) 分别倒入容器左、右两侧, 使两侧的液面相平, 此时橡皮膜的形状如图丙.
a. 由图乙可初步得出: 同种液体中,
越大, 压强越大;
b. 由图丙可初步得出: 液体压强的大小与液体的
有关.
② 若将 C、D 两种不同的液体分别倒入容器左右两边, 如图丁所示, 发现橡皮膜的形状几乎没有变化. 由此可知两种液体的密度大小关系: $\rho_{C}$
(选填“＞”“=”或“＜”) $\rho_{D}$.
③ 如图戊所示, 用隔板将容器分成左右不等的两部分, 并在左右两侧倒入同深度的同种液体, 还可进一步探究液体压强与液体的
是否有关.
