2024-12-30
一、实验目的
通过实验分析生活中类似的场景,培养发现、分析、解决问题的能力,养成科学理性的思维习惯。
巩固掌握有关大气压与液体压强的知识
二、实验材料
矿泉水瓶 热熔胶枪 吸管 螺丝刀 打火机
三、实验步骤
1.将螺丝刀在打火机上烧热,之后在矿泉水瓶瓶身1/3高度处用打火机钻洞
2. 将短截的吸管插入小孔,用热熔胶密封
3. 同样在瓶盖上钻个小孔,将一根长吸管插入小孔并用热熔胶密封
4. 用手指堵住下端吸管,往矿泉水瓶中注满水,盖上瓶盖,先让竖直吸管底部位置低于水平吸管3cm,观察水流情况。
5. 剪短竖直吸管长度,使竖直吸管长度底部位置与水平吸管平齐,高于水平吸管3cm,6cm,9cm,重复步骤4观察水流情况
四、实验现象(水流长度l取最大值且保留整数)
1. 低于水平吸管3cm
2. 与水平吸管相平
3. 高于水平吸管3cm
4. 高于水平吸管6cm
5. 高于水平吸管9cm
数据整理如下表:
竖直吸管与水平吸管高度差h
-3
0
3
6
9
喷射水流长度l
0
0
2
8
五、实验分析与结论jinnian金年会体育
通过上面的实验我们发现,当竖直吸管口底部位置低于水平吸管位置或与之平齐时,水平吸管不会流出水;当其位置高于水平吸管时,水平吸管开始流出水,且位置越高水流越远。
当竖直吸管底部位置刚好与水平吸管的上表面边缘位置平齐时,水平吸管处的水所受压强和竖直吸管底部吸管口所受压强相等。该位置的压强等于大气压强,因此内外压力差为0,水不会流出来。当竖直吸管的底部吸管口位置低于水平吸管时,竖直吸管内的液面刚好与水平吸管平齐,内外压力差为0,所以水不会流出。当其位置高于水平吸管后,竖直吸管的底部吸管口处的压强等于大气压p0,此时由于水柱自身产生压强p液,取水平吸管处一液片,对其进行受力分析,液片受到向右的压强为p液= p0+ρ水gh,向左压强为p0,水受向右压力差,水会向右流出,且水柱越高,内外压强差越大,水流越远。
六、实验收获与反思
1. 某玻璃瓶的侧壁上有高度不同的甲、乙、丙、丁四个用橡皮塞塞住的小孔,瓶口插有一根两端开口的导管,瓶口密封,瓶内未装满水,管内外水面如图所示.如果在甲、乙、丙、丁四个小孔处选择任何一处拔出橡皮塞,则( )
只有丁会有水流出 B. 只有丙或丁会有水流出
只有甲不会有水流出 D. 都会有水流出
题解:瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,管内水面比管外低,则管内水面上的大气压p0=瓶内水面上的气体压强p1+管内外水面的高度差的水的压强p液;所以,对乙处产生的压强=p0,对甲处产生的压强小于p0,对丙、丁两处产生的压强大于p0,
如果在甲、乙、丙、丁四个小孔处拔出橡皮塞,甲、乙处无水流出,丙或丁会有水流出.故选B.
2.用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K ,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
题解:用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K ,管内气体压强P1小于管外大气压P0, 在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡.
所以:P1+P液1=P1+P液2=P0
ρ1gh1=ρ2gh2
ρ1h1=ρ2h2
A:只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
B:若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小。
因为h1
所以减小相同压强时,根据p=ρgh可得△h1<△h2
所以两管中液体高度差会减小
故B错误
C、D由ρ1h1=ρ2h2可得ρ2=ρ1h1/h2,故C正确,D错误
故答案为C