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一、实验目的
用 U 形管压强计 探究液体内部压强与 深度、方向、液体密度 的关系。
二、实验原理
- 液体内部向各个方向都有压强;压强随深度增大而增大;同一深度各方向压强相等。
- 液体压强公式:p = ρgh(ρ 液体密度,g 取 10 N/kg,h 深度)。不同液体,深度相同时密度大者压强大。
- U 形管压强计:探头(金属盒橡皮膜)受压强后,两管液面出现高度差 Δh,Δh 越大压强越大。
液体压强:p = ρgh 单位 Pa;U 形管高度差 Δh ∝ p
三、实验器材
U 形管压强计(含金属盒探头、橡皮膜、橡胶管)、装水/盐水的水槽、刻度尺;本互动课件(拖动探头改变深度、切换方向/液体)。
四、实验步骤
- ① 同一液体,改变探头深度 h,读 U 形管高度差 Δh(看深度影响)。
- ② 固定深度,转动探头使膜朝向不同方向,读 Δh(看方向影响)。
- ③ 换用盐水,同深度比较 Δh(看密度影响)。
五、互动模拟
💡 拖动水槽中的探头(或拉"深度 h"滑块)改变浸入深度;点按钮切换膜的朝向与液体种类。U 形管高度差与压强实时联动。
10.0 cm
膜朝向:
液体:
深度 h = 10.0 cm
U形管高度差 Δh = — cm
压强 p = ρgh = — Pa
六、数据记录
| 次数 | 液体 | 深度 h / cm | 膜朝向 | Δh / cm | 压强 p / Pa |
| 调节深度/方向/液体后点"📌 记录数据"写入下表 |
七、探究结论
- 同种液体,深度越大,液体压强越大(Δh 越大)。
- 同一深度,液体内部各个方向压强相等(转动膜朝向,Δh 不变)。
- 深度相同,密度越大的液体压强越大(盐水比水 Δh 大)。
八、注意事项
- 探头浸入后,橡皮膜要完全在液面下;读数看 U 形管两液面高度差而非某一液面。
- U 形管内通常装染色水,Δh 与探头处液体压强成正比;换液体比较时保持同一深度。
- 深度 h 指探头膜到自由液面的竖直距离,不是到容器底。