探究液体压强与深度的关系

实验目的

探究液体内部压强与深度的关系，并了解它与方向、液体密度的关系。

实验原理

探头受到液体压强时，橡皮膜凹进，管内气体被压缩，U形管两侧液面出现高度差。高度差越大，说明压强越大（转换法）。液体压强的公式为 p = ρ液gh，h 是深度，即从液面竖直向下量到该点的距离。同种液体中，深度越大，压强越大。

实验器材

• U形管压强计
• 大烧杯或透明水槽
• 水
• 刻度尺
• 盐水（对比密度用）

实验步骤

1. 检查压强计气密性：轻按橡皮膜，U形管液面应灵活升降。
2. 将探头放入水中某一深度，橡皮膜朝上，记下U形管液面高度差。
3. 保持探头朝向不变，逐渐增大深度，分别记录高度差。
4. 在同一深度转动探头朝向（上、下、侧），观察高度差是否变化。
5. 换用盐水，在相同深度重复测量，比较高度差。

实验现象与结论

探头所处深度越大，U形管两侧液面高度差越大。在同一深度改变探头朝向，高度差不变。深度相同时，盐水中的高度差比水中大。结论：液体内部压强随深度增加而增大，同一深度各方向压强相等，深度相同时液体密度越大压强越大。

注意事项

• 探头出水后擦干，避免水溅到桌面和电器上
• 橡皮膜较薄，不要用尖锐物体触碰

常见问题

为什么深度要从液面量起，而不是从容器底量起？

压强取决于该点上方液柱的竖直高度，即该点到液面的竖直距离，与到容器底的距离无关。

液体压强与容器形状有关吗？

无关。液体压强只与液体密度和深度有关，与容器形状、液体质量无关。