鼓膜法演示液體內部壓強與深度的關係
方法一
【製作方法】
取兩端開口的大口徑透明塑料管或玻璃管一根,將其一端紮上橡皮膜封緊。
【使用方法】
手持管的另一端,把帶橡皮膜一端浸入水中。觀察橡皮膜浸入水中深度發生變化時,橡皮膜的形狀如何變化。
將此裝置從水中取出,在塑料管(或玻璃管)上端開口處倒入紅水。隨着倒入水量的增加,觀察橡皮膜的形狀如何變化。
再將盛紅水的塑料管(或玻璃管)逐漸浸入水中,觀察在此過程中橡皮膜的形狀如何變化;並注意在什麼情況下橡皮膜變平。
方法二
【製作方法】
在裝飲料的大塑料瓶側壁不同高度上開幾個同樣的圓孔。在每個圓孔上用強力膠粘一個橡膠墊圈,並緊塞進一小段兩端開口的玻璃管,再將各玻璃管露在瓶外面的端口紮上橡皮膜。
【使用方法】
在塑料瓶裏裝滿水,觀察這些橡皮膜凸出的程度有何不同。
【說明】
橡膠墊圈可從電器商店中購買。
方法三
【製作方法】
製作一個兩面蒙有橡皮膜的有機玻璃正方體,並使橡皮膜的繃緊程度一致;正方體內的空氣通過一根硬塑料管和大氣相通。要求管與孔壁間不漏水,參見圖5.6-2。
【使用方法】
按圖5.6-2所示,將立方體浸沒於水中,並改變立方體放置的方向。可以清楚地看到:當橡皮膜處於左右兩側面時,其凹進程度相同;而當橡皮膜處於上下兩面時,凹進的程度明顯不同,下面的橡皮膜要比上面的橡皮膜凹進的程度大。這說明液體內部同一深度處壓強相等。不同深度處,深處的壓強大。
方法四
【製作方法】
如圖5.6-3所示:下面爲一正方體框架,框架上、下、左、右四面蒙上厚薄相同富有彈性的薄膜,前、後兩面用有機玻璃板封閉,作爲觀察面;框架上面一角裝一根短管,並用軟管與大氣相通。框架用4根支桿和手柄連在一起,便於拿放。
【使用方法】
在一大玻璃缸中裝入大半缸清水,把圖5.6-3的演示器輕輕地豎直放入水中,可看到演示器四面的薄膜都產生向框內凹入的形變,如圖5.6-4所示。這說明液體內各處都存在着壓強;由於左、右兩面的薄膜向內凹入的程度相同,表明在同一深度處液體的壓強大小相等;由於下面薄膜凹入的程度大於上面薄膜凹入的程度,說明物體下面所受到的液體的壓強大於物體上面所受到的液體的壓強,即存在一個向上的壓強差,這也可以用來說明浮力產生的原因。
本裝置由重慶市南開中學周南高提供,曾獲第二屆全國自制教具評比三等獎。
本站提示:本自制教具可輔以“壓強”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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