探究压强与力实验

实验：探究流体压强与流速的关系

实验目的：

探究流体产生压强的大小与流动速度有什么关系？

实验原理：

设法改变流体的流动速度，观察处于流体中的轻小物体的运动状态发生的变化，来间接知道流体压强的变化情况。

实验过程：

1．探究流动的液体产生的压强与流速的关系

实验器材1：

水龙头、玻璃漏斗一个，一米左右长的乳胶管一根，乒乓球一只。

实验步骤1：

（1）取一个干净的玻璃漏斗，用一根乳胶管将漏斗的颈部与自来水水龙头相连。

（2）把漏斗口向下放置，将一只乒乓球放进漏斗的喇叭口中，先用手指托住乒乓球。

（3）打开水龙头，让一股细水流从漏斗的喇叭口流出，并将手指移开。

实验现象1：

观察到乒乓球没有被水流从漏斗中冲出，而是被牢牢地“吸”在漏斗的颈部。

分析归纳1：

水经漏斗颈部流入喇叭口时，横截面积迅速增大，流速立即变小。水流冲不走乒乓球，这一定是乒乓球受到向上的压强比较大。造成向上的压强比较大的原因，可能是乒乓球上方受到的压强减小造成的，因为乒乓球上方水流的速度大于下方。也就是，在流动的液体中，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。

2．探究流动的气体的压强与流速的关系

实验器材2：

乒乓球2只、小木条、吸管。

实验步骤2：

两个乒乓球放在两根小木条上，相对靠近一些，用一支饮料吸管向它们中间吹气（如图1），观察两个乒乓球互相靠近还是远离。

实验现象2：

观察两个乒乓球互相靠近。

图1

实验器材3：

两张纸。

实验步骤3：

向两张纸中间吹气（如图2），观察两张纸是被向外吹开还是向中间靠近。

实验现象3：

看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。

图2

分析归纳2：

吹气加快了空气流动，乒乓球和纸张都向吹气的地方靠近，说明这个地方的压强小。因此对于流动的气体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

得出结论：流动的液体和气体统称流体，根据前面探究的结论：在流动的液体中，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。对于流动的气体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。所以，对于流体，都是流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

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液体压强实验探究

1、在研究液体压强的实验中，老师出示了如图甲所示的装置，并向装置中加入一定量的水，此时你观察到的现象

，这说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出如图乙的压强计准备探究液体内部是否存在压强，而小明认为没必要，利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸人水中，你将观察到 。若要探究液体内部压强的特点，哪个装置更适合，并说明理由 。

2、通过学习，同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上，老师提出了这样的问题：有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开？

(1)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，而小明同学却观察到如图（a）所示的情景.

出现这种情况的原因是：U形管左边支管液面上方的气压______大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是 ：（ ）

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

(2)小明再作图（b）所示的检查. 当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，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：__________________________.

(3)压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示. 他发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（d）杯子中盛的是盐水.

①你认为，小明的结论是 （填“可靠的”或“不可靠的”）；

②简要说明理由： .

3、小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表：

根据表中的数据．请回答下列问题：

(1)比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是

1 在学习压强的知识时，小聪想利用老师准备的如图所示的器材：①用钉子做腿的小桌、②海绵、③砝码、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶、⑥装有沙的容器等器材进行探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验．

（1）实验时，为了探究压力作用效果与压力大小的关系，你选择图中实验器材是_________________________________（填序号）；通过观察_________________________________________来比较压力作用效果．

（2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系．小明与小华的意见产生了分歧，小明认为：在压力一定时，受力面积越小，压力产生的作用效果越明显．小华认为：在压力一定时，受力面积越大，压力产生的作用效果越明显．他们选择图中①③⑥等三个器材进行相关实验．请你写出实验步骤．

第一：__________________________________________________________________

第二；__________________________________________________________________

某同学通过实验研究圆柱体对水平面的压力作用效果与哪些因素有关，该同学选用若干个高度相同，不同材料组成的实心柱体竖直放置在同一水平细沙面上进行了三组实验，实验现象如图所示，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同．（已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝）

（1）实验中可以通过_____________来显示压力的作用效果．

（2）分析图（a）或（b）或（c），你认为该同学想研究压力作用效果与_____________的关系，从现象及相关条件可归纳得出的初步结论是：_____________________________

（3）分析图（a）和（b）和（c），你认为该同学想研究压力作用效果与_____________的关系，从现象及相关条件可知：_____________________________________________

微专题9-7 压强相关实验知识· 解读实验一　探究影响压力作用效果地因素【设计和进行实验】1.实验主要器材:海绵，沙子或橡皮泥等容易发生形变地物体(不用木板:因为受力时不容易发生形变,不利于观察实验现象)。2.实验方式:①转换法(通过海绵地凹陷程度来比较压力地作用效果)。②控制变量法(探究压力地作用效果与压力大小地关系应控制受力面积不变;探究压力地作用效果与受力面积地关系应控制压力大小不变,通常采用叠加法)。【实验结论】3.压力地作用效果与压力地大小和接触面积大小相关。压力一定时,接触面积越小,压力地作用效果越明显;接触面积一定时,压力越大,压力地作用效果越明显。突破二　研究液体内部地压强【设计和进行实验】1.实验主要器材:U形管压强计(实验前需检查装置气密性:用手指压橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差。若有,说明良好;若高度差几乎不变,说明装置漏气,要重新组装)。2.实验方式:转换法(由U形管两侧液面地高度差来判断液体压强地大小)，控制变量法(①保持探头在液体中深度不变,改变探头方向,探究液体压强与方向地关系;②改变探头在液体中深度,探究液体压强与深度地关系;③同一深度,换用不同地液体,探究液体压强与液体密度地关系)。【数据处理和思路】3.设计实验数据记录表格,思路表格数据,可得出液体内部压强地特点:液体内部各个方向都有压强,并且在液体内部地同一深度,向各个方向地压强都相等,深度越深,压强越大,液体内部压强地大小还跟液体地密度相关,在深度相同时,液体地密度越大,压强越大。(液体压强地计算式:p=ρgh)典例· 解读例1，在探究压力地作用效果与哪些因素相关地实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同地长方体砖块做了如图所示地一系列实验,请仔细观察,并思路回答下面问题:(1)压力地作用效果地大小是通过比较海绵地 程度来确定地。(2)思路比较图乙和图丙地实验现象,可以得出结论: 。(3)思路比较图 地实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力地作用效果越显著。(4)进一步综合思路图甲，乙，丙和丁地实验现象,并归纳得出结论: 。