水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的 、 两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后,又提出了新的猜想,为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入 烧杯的水中,探头到烧杯底的距离 为 ,如图甲所示,记录微小压强计 形管两侧的液面高度差 ;
②将微小压强计的探头放入 烧杯的水中,探头到烧杯底的距离 为 ,如图乙所示,记录微小压强计 形管两侧的液面高度差 ;
小亮发现 大于 ,于是小亮得出结论"液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离 有关"。
请你利用这些器材,设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。
(2014·济南)大家知道,接触的两个物体相互挤压,就会产生压强。小丽和小梅想:把一些水倒进容 器里,由于水具有流动性,在重力作用下水的不同部分之间也会相互挤压,那么,液体内部是否也会产生压强呢?针对这一问题,她们分别提出了自己的猜想。
小丽的猜想:液体可能会产生向下的压强。
小梅的猜想:液体可能会产生向各个方向的压强。
(1)请你写出一个支持小梅猜想的生活事例: 。
(2)小丽为了验证自己的猜想,利用一个两端开口的玻璃管,橡皮膜和水作了如图甲所 示的实验。实验表明:液体会产生向下的压强。
小梅说: “再有一盆水,我直接使用你的装置就能验证液体会产生向上的压强。 ”小梅的做法是:将玻璃管中的水倒掉,把玻璃管 (选填“开口”或“带橡 皮膜” )的一端竖直向下插入水盆中。她观察到的现象是: 。
(3)小丽说“不用橡皮膜我也能验证液体会产生向上的压强。 ”于是,小丽快速取下橡 皮膜, 将一张薄卡片放在玻璃管的下面并把玻璃管插入水中,看到薄卡片被水向上压在 玻璃管口而不掉落,如图乙所示。
小梅却说:“你的这个实验虽然能够表明水对薄卡片产生了向上的压强,但不如我的实验好。 ” 小梅这样说的理由是: 。
(4)经过讨论她们发现,其实用一盆水和一个透明塑料瓶,稍加处理就能验证他们的全部猜想。她们的做法是: 。
小涵同学利用如图所示的器材探究“液体内部压强的特点”
(1)压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)当压强计的金属盒在空气中时, 形管两边的液面应当相平,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是 (选填“ ”或“ ”)
.将此时右边支管中高出的液体倒出 .取下软管重新安装
(3)调好后,将探头放入水中,并多次改变探头在水中的深度如图乙所示,同时比较每次的深度及相应的 形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究 。
在测定生肖纪念币(马币)的密度时,先要用_________测量几枚纪念币的总质量,用盛水的______测量这些纪念币的总体积;再计算出纪念币的密度。图中所示的测量仪器的名称是__________,该图所示的情景表明这是在探究液体内部压强与_________的关系。
如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲乙两种液体中,从图中可以得到的结论是( )
A. |
甲液体的密度大于乙液体的密度 |
B. |
甲液体的密度等于乙液体的密度 |
C. |
甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强 |
D. |
甲金属盒处的压强小于乙金属盒处的压强 |
下表是小利同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。
实验 次数 |
深度
|
橡皮膜在水 中的方向 |
形管左右液面 高度差△ |
1 |
3 |
朝上 |
2.6 |
2 |
6 |
朝上 |
5.4 |
3 |
9 |
朝上 |
8.2 |
4 |
9 |
朝下 |
8.0 |
5 |
9 |
朝左 |
8.2 |
6 |
9 |
朝右 |
8.2 |
(1)实验时通过观察 来判断液体内部压强的大小;实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为 。
(2)通过分析比较实验序号 的数据得出结论:同种液体内部,深度越深,压强越大。请列举出一个与此相关的实例: 。
2020年11月10日,"奋斗者"号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了 的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是 形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填"薄"或"厚"
一些的较好,从结构来看,压强计 (选填"是"或"不是"
连通器。
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度 (选填"有关"或"无关" 。
(3)根据液体内部压强的规律可知,"奋斗者"号深潜到 时每平方米的舱体受到的海水压力为
(取
,相当于质量为
的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中 形管左右两侧水面的高度差为
,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为
;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填"变大""变小"或"无法判断"
。
在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列说法中,能使U形管两边液面的高度差减小的是( )
A.将探头放在同样深度的浓盐水中 |
B.将探头在原位置转动180° |
C.将探头向下移动一段距离 |
D.将探头向上移动一段距离 |
下表中是某同学做“研究液体的压强”时所测的部分数据。
(1)实验次数1、4、5说明___________________________ __;
(2)实验次数1、2、3说明____________________________ ____。
实验次数 |
深度/cm |
橡皮膜方向 |
压强计左右液面(水)高度差 /cm |
1 |
3 |
朝上 |
2.6 |
2 |
3 |
朝下 |
2.6 |
3 |
3 |
朝侧面 |
2.6 |
4 |
6 |
朝上 |
5.4 |
5 |
9 |
朝上 |
8.2 |
某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点.
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度相同.
(2)如图乙所示,他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差.这是为了 .
(3)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在下列液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大的是( ).
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
(4)若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa(ρ红墨水≈1.0×103kg/m3 g取10N/kg)
小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形,如图所示。
(1)小明安装好实验仪器后,发现 形管两侧的液面不相平,如图 所示,实验前需要将 形管两侧液面调整相平,方法是 。
(2)小明调整好仪器,将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向,如图 、 、 所示,其探究的问题是 。
(3)根据 、 两个图中的现象可以看出: 。
回归实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究牛顿第一定律:
过程 现象 |
让小车从斜面顶端由静止滑下,使小车到达三种不同水平面时的初速度 ,发现小车在 表面上运动状态改变得最慢 |
|
结论 方法 |
若 的物体不受力的作用,它将保持匀速直线运动状态。在实验的基础上,通过理想化推理得出结论,运用的科学方法是 法。 |
|
问题 讨论 |
利用上述器材,再增加一个小木块和一把刻度尺,让小车分别从斜面不同高度处由静止滑下,比较木块被推动的 ,由此得出物体的动能与 的关系。 |
(2)探究液体内部压强规律:
现象方法 |
将压强计的探头放入水中,发现探头向下移动的过程中, 形管两侧液面高度差变大,这说明液体压强随深度的增加而 。保持探头所处深度不变,向水中加盐,发现高度差变大,这说明液体压强还与液体 有关。 实验中 形管两侧液面高度差的大小反映了探头所受液体压强的大小,运用的科学方法是 法。 |
问题讨论 |
在开口的空矿泉水瓶的侧壁和底部扎几个小孔,用手将其压入水中,发现水从各个小孔涌入瓶中,说明液体内部向 都有压强。 |
实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一杯盛有盐水.老师告诉小明盐水的密度大于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开.如图所示,小明将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙.他发现h甲小于h乙,于是就认为乙杯子中盛的是盐水.你觉得小明的实验过程是否正确?答: ;理由是 .
请将下面正确的实验方法补充完整:
将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,压强计U形管两侧的液柱高度差分别用甲和
乙表示,使
甲与
乙相等, 比较_ ,则 的一定是盐水.
下表是小明同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据:
实验编号 |
深度/cm |
橡皮膜方向 |
压强计左右液面高度差/cm |
1 |
3 |
朝上 |
2.6 |
2 |
3 |
朝下 |
2.6 |
3 |
3 |
朝侧面 |
2.6 |
4 |
6 |
朝上 |
5.4 |
5 |
9 |
朝上 |
8.2 |
(1)实验1、2、3说明 ;
实验1、4、5说明 。
(2)要想研究液体压强与液体密度的关系,请写出实验方法___________________________。
大威在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三个质量相同的圆柱形容器 、 、 ,它们底面积的关系是 .在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中 、 两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)通过比较 两次实验,探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的液体压强计,将压强计的探头放入 、 两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时, 形管左右两侧液面的高度差较 (填“大”或“小”)。说明在深度相同时, 越大,液体压强越大。
(4)再将探头放入 容器中的某一深度,改变探头的方向,会发现 形管左右两侧液面的高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。