二、液体的压强教学活动设计方案

【学习目标】掌握探究液体压强的实验及其常考点。

【方法点拨】

1. 液体压强的特点

①液体内部存在着向各个方向的压强；

②在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等；

③在同一液体内部，深度越深，压强越大；

④深度相同时，液体的密度越大，压强越大。

2. U形管液体压强计：通过U形管两侧液面的高度差来反映压强的大小。

3. 掌握两种实验方法：

①控制变量法：实验中影响压强的因素有深度、密度等，我们需要用控制变量法来研究各个因素对压强的影响。

②转换法：液体内部压强的大小无法直接测量，实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种方法叫做转换法。

【经典例题】

例1在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，使用了如图甲所示的液体压强计。小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度、容器形状等因素有关。

（1）使用前应检查装置是否漏气，在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置_______（选填“漏气”或“不漏气”）

（2）由丙、丁两图进行实验对比，得到液体压强与盛液体的容器形状_______（选填“有关”或“无关”）。

（3）要探究液体压强与液体密度的关系，应选用_______、丙两图进行对比。

（4）在图甲中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小_______。

例2如图容器中间用隔板分成左右两部分，隔板与容器的接触部分密合，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变．此装置（

）

A．可以验证液体对容器底部有压强

B．可以验证液体内部向各个方向的压强相等

C．可以探究液体的压强是否与液体的深度、液体密度有关

D．可以探究液体内部的压强是否与液体的重力和体积有关

例3在探究液体压强的实验中，小刚用两端开口的玻璃管，其中一端用橡皮膜封住，并向管中注入一定量的水，此时观察到的现象是_______________，这说明__________________；随后老师拿出压强计准备探究液体内部压强，而小刚认为没必要，利用自己的装置也可以，于是小刚将玻璃管中的水倒出，缓慢地竖直浸入水中探究液体内部压强，小华认为小刚的装置不如老师的装置更适合，她的理由是____________________________ 。

例4水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B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A烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为6cm，如图甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1；

②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为10cm，如图乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2；

小亮发现h1大于h2，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L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。

【随堂练习】

1. 如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”．

（1）图甲所示压强计是通过U形管中水面的______来反映被测压强大小的．使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的水面能灵活升降，则说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）．

（2）若在使用压强计前，发现U型管内水面已有高度差，通过_____（选填序号）方法可以进行调节．

①从U型管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U型管内添加适量水；

（3）比较乙图、丙图和丁图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强_____．

（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，则可以观察到U型管两边液面的____________．

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）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. 小阳想利用实验探究影响液体压强大小的因素，于是找来一端扎有橡皮膜的玻璃管，如图所示，逐渐往试管中加水，发现加水越多橡皮膜凸起越显著，由此他得出结论：液体越重，产生的压强越大．现有三个粗细不同的玻璃管且一端均扎有绷紧程度相同的橡皮膜，足量的水．请你选用上述器材证明他的观点是错误的，写出实验步骤和实验现象．（可画图辅助说明）

答案

经典例题

例1：（1）漏气；

（2）无关；

（3）乙；

（4）相等；

例2：C；

例3：橡皮膜向外凸；液体对容器底有压强；不能探究液体内部向前、向后、向左、向右向下的压强．

例4：实验步骤：

①将微小压强计的探头放入烧杯的水中，用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1，探头到水面的距离H，读出压强计U形管两侧的液面高度差h1，将以上数据记录下来．

②向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2，读出压强计U形管两侧的液面高度差h2，将以上数据记录在表格中．

实验现象：通过数据可发现L1≠L2，h1=h2．

由此证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关，所以小亮的观点是错误的．

随堂练习

1．（1）高度差；不漏气；

（2）②；

（3）相等；

（4）高度差变大；

2．（1）大于；B；

（2）压强计的气密性不好；

（3）不可靠；金属盒在两种液体中的深度不同．

3．在三个竖直放置的粗细不同的玻璃管中倒入深度相同的水，观察橡皮膜凸起的程度，发现橡皮膜的凸起程度相同，而三个玻璃管中水的重力不同，因此小阳的观点是错误的．