人教版八年级下学期物理 实验5 研究液体内部的压强

人教版八下物理实验5 研究液体内部的压强
1.如图是用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。

(1) 压强计上的U形管（填“属于”或“不属于”）连通器。

(2) 在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲所示，其调节的方法
是（填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。

A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重现安装
(3) 比较图乙和图丙，可以得到：在同种液体中，液体的压强与有关。

(4) 比较两图，可以得到：液体的压强与液体的密度有关。

(5) 已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差ℎ=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之
差约为Pa。

（ρ
水=1.0×103kg/m3，ρ
盐水
=1.1×103kg/m3，g取10N/kg）
2.如图甲所示，用压强计探究液体内部压强的特点。

（ρ
盐水>ρ
水
）
(1) 实验中，将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的来表示。

(2) 为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用（填“有色”或“无色”）的。

(3) 将探头分别放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差ℎB>
ℎA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体内部的压强随的增加而增大。

(4) 将探头分别放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度
差ℎcℎB（填“<”“=”或“>”），这是为了研究液体压强与液体的关系。

(5) 由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置。

3.在学习液体的压强知识时，老师使用了如图所示的实验装置，容器中间用隔板分成左右两部分，
隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。

实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。

(1) 在两侧倒入不同深度的水（如图），通过观察橡皮膜向（填“左”或“右”）侧凸起可以判断
右侧水的压强较大；这种研究方法叫。

(2) 向左侧水中加盐，可以观察到橡皮膜的凸起程度变，这说明。

（忽略加盐后水位的变
化）
(3) 若左侧注入的是水，水面距离橡皮膜8cm，右侧注入酒精，酒精液面距离橡皮膜10cm，我
=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）
们可以观察到的现象是。

（ρ
酒精
4.在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强大小可能与液体的深度
有关。

于是用液体压强计对此进行了探究。

步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。

在深度5厘米处观察到的现象如图甲A所示，在深度15厘米处观察到的现象如图甲B所示。

得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。

请回答下列问题：
(1) 该实验过程用到的科学方法有（填字母）；
A.转换法
B.控制变量法
C.类比法
(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是。

(3) 小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。

还需改变深度更换液体进行多次
实验，其目的是。

(4) 对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。

图乙为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ
的液体，a点在深度为ℎ处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。

根据压强公式p=F
，推导出a点所在横截面受到的液体强度p a与深度
S
ℎ之间的关系式是p a=。

答案
1. 【答案】
(1) 不属于
(2) B
(3) 液体的深度
(4) 丙、丁
(5) 1000
【解析】
(1) 这是测量液体内部压强的压强计，其左端是密闭的，不是连通器。

(2) 若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需将软管取下，再重新安装，这样U
形管中两管上方的气压就是相等的（都等于大气压）U形管中的水面就是相平的，故选B。

(3) 比较图乙和图丙，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的水面高度差不相等，液体的压
强不同，故可以得到：在同种液体中，液体
(4) 在图丁中，若将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成
盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两侧水面的高度差将变大，故要比较丙、丁两图。

(5) 图丁中U形管左右两侧水面的高度差ℎ=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
p=ρgℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。

2. 【答案】
(1) 高度差
(2) 有色
(3) 深度
(4) >；密度
(5) D
【解析】
(1) 压强计的工作原理是：橡皮膜受到压强时，U形管内两侧液面出现高度差，两侧液面高度差
反映了探头受到的压强大小，采用的是转换法；液体压强越大，两侧液面高度差也越大。

(2) 为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用有色液体。

(3) 将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差ℎB>ℎA，
探头慢慢下移，深度变大，发现U形管两侧液面的高度差逐渐增大，故结论为：同种液体深度越深，压强越大。

(4) 将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差
ℎC>ℎB，即在相同的深度，探头在浓盐水中时U形管两侧液面的高度差增大了，即压强变大了，故结论为：在深度相同的不同液体中，液体密度越大，压强越大。

这是为了研究液体压强与液体密度关系。

(5) D点位于密度大的浓盐水中，且处于深度大的位置，故该点液体压强最大。

3. 【答案】
(1) 左；转换法
(2) 小；橡皮膜两边的压强差变小（或同一深度，液体压强随密度增大而增大）
(3) 橡皮膜不向任何一侧凸起
【解析】
(1) 由图知，右侧水的深度大，压强大，橡皮膜向左侧凸起；通过橡皮膜的凸起方向反映两侧压强的大小，这种方法叫转换法。

(2) 向左侧水中加盐，根据p=ρgℎ，深度不变，液体的密度变大，所以左侧液体的压强变大，两侧的压强差变小，则橡皮膜的凸起程度变小。

(3) 水对橡皮膜的压强p=ρ
水gℎ
水
=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10−2m=800Pa，酒精
对橡皮膜的压强pʹ=ρ
酒精gℎ
酒精
=0.8×103kg/m3×10N/kg×10×10−2m=800Pa，即橡皮
膜受到水和酒精的压强相等，所以不向任何一侧凸起。

4. 【答案】
(1) A、B
(2) 装置漏气
(3) 得出普遍性的结论
(4) ρgℎ
【解析】
(1) 液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两侧液面的高度差来判断的，高度差越大说明
此时的液体压强越大，采用了转换法；液体内部的压强与液体的深度和密度有关，根据控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；该实验过程用到的科学方法有转换法和控制变量法，故选A、B。

(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小，原因是装置漏气。

(3) 改变深度更换液体进行多次实验，其目的是得出普遍性的结论。

(4) 图乙为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为ℎ处的水平横截面上，
设圆柱形容器的底面积为S，高为ℎ的液柱的重力G=mg=ρVg=ρSℎg；因横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力，根据压强公式p=F
S
，a点所在横截面受到的液体
压强p a与深度ℎ之间的关系式是p a=F
S =ρSℎg
S
=ρgℎ。