液体内部的压强 19

液体内部的压强是由于液体受到重力而引起的，除了液体的密度之外某处的压强还与该处的深度有关，本实验介绍了五种方法。它们通过不同的途径比较液体内部的压强。方法一、二、三、四为定性比较，方法五是一个定量实验。

方法一

目的 显示液体内部各个方向都有压强，并且压强大小随液体深度增加而增

大。

器材 透明塑料筒，大玻璃筒等。

操作

实验按图(a)、(b)步骤完成。几个孔喷泉，说明液体内部各个方向都有压强；

液体内部的压强 19 - 图1底部孔 4 喷泉的高低显示液体内部压强的大小。

注意

(1)用力F 要适度，塑料筒插入液体内时速度不宜太快。(2)针孔不宜过大（约 0.3mm—0.5mm）

(3)尽量选用透明度好上部开口的塑料筒。

方法二

目的 演示液柱的压强和液体的深度、密度有关。

器材 玻璃管（直径 30—40mm，长 25cm），大量筒，塑料片，酒精，烧杯等。

操作

  1. 用塑料片严密地挡住玻璃管的一端，用手按住塑料片把玻璃管竖直插入装有水的量筒中(图a)。

  2. 用烧杯将染成红色的水慢慢倒入玻璃管中；直到管内外液面相平，这时塑料片上下表面受的压强一样，塑料片掉下来。说明液体的压强与液柱的深度有关。 (3)重复操作(1)，然后用烧杯将染红的酒精慢慢倒入玻璃管中。当管内酒精

液体内部的压强 19 - 图2液面跟量筒内水面相平时，塑料片仍不下落。一直到酒精液面高出水面一定高度时，塑料片才下落。这说明液体的压强不但跟液柱的深度有关，还跟液体的密度有关。

方法三

目的 演示液体压强跟液体的密度和深度有关。

器材 玻璃管（内径 10mm、长 20cm），去底透明塑料小口瓶（口内径 10mm）， 橡皮筋，乳胶膜，水银等。

操作
  1. 将两块乳胶膜分别用橡皮筋蒙在玻璃管口和大口塑料瓶口上，松紧尽量一

致。

  1. 将适量水银倒入竖直的玻璃管中，直至乳胶膜明显胀大，但不要破裂。(3)在管壁上记下水银柱的高度后，将这些水银全部倒入大口塑料瓶中，瓶口

的乳胶膜未见明显胀大。这说明液体的压强跟液体所受的重力没有直接关系，而和液体的深度有关。

液体内部的压强 19 - 图3(4)在玻璃管中倒入同样深度的水，乳胶膜几乎不发生形变。这说明液体的压强除了和液体的深度有关外，还和液体的密度有关。

注意 选用有弹性的乳胶薄膜。

方法四

目的 显示液体内部的压强与深度的关系。

器材 微小压强计（J2114），液体内部压强演示器（J2113），胶管，高玻璃筒，铁架台等。

操作

  1. 把微小压强计竖直固定在铁架台上，将染成红色的水注入 U 形玻璃管内， 使液面高度为管长的一半。

  2. 将乳胶薄膜套在液体内部压强演示器的圆盒上，用胶管将圆盒的管嘴与微小压强计连通。用手指按下乳胶膜，若 U 形管两侧液面形成明显的高低，说明微小压强计工作正常。

  3. 打开微小压强计 T 形管的下口(图 a)，待两管液面相平后再用夹子关闭 T 形管。

  4. 把金属圆盒浸入水中，可看到 U 形管两液面出现了高度差，这表明液体内部存在压强。金属盒浸入水中越深，U 形管中液面差越大(图 b)，这表明液体内部压强随深度的增加而增大。

  5. 将液体内部压强演示器的支杆固定在玻璃筒上，使金属圆盒深度不变，旋转旋轮，使膜面向各个方向转动，可看到 U 形管中液面差保持不变。这表明液体内部同一深处各方向的压强都相等。

  6. 将金属圆盒固定在水中靠近底部的地方。向水中加进食盐，使其成盐水。可看到U 形管中的液面差略有增大。这表明液体内部的压强与液体的密度也有关。

液体内部的压强 19 - 图4

注意

  1. 由于金属圆筒上乳胶膜形变产生一个附加压强，因此 U 形管两边液柱高度差所显示的压强不等于金属圆筒所在处液体内部的压强。所以本方法只宜定性地显示液体内部压强大小的变化，而不宜定量地讨论。

  2. 进行操作(6)时，玻璃筒中的水应深一些，制成盐水的浓度应大一些，否则压强变化不够明显。

方法五

目的 研究液体压强与深度和密度的关系。

器材 刻度尺，三角板，托盘天平和砝码，大烧杯(500ml)3 个，自制平底玻璃管（或塑料管），角匙，盐水，酒精，硫酸铜溶液，铅粒等。

平底玻璃管的制作方法

将带有刻度的纸条竖直粘贴在玻璃管的内壁上(图 a)。为了使玻璃管易于竖直浮在液体中，应取外径小一些、长度大一些的玻璃管。为了使几次实验中液面到管口的距离差大一些，应尽量采用自重小一些的薄壁玻璃管。

液体内部的压强 19 - 图5

操作

  1. 测出玻璃管直径D(图b)，用S = π D 2 算出它的底面积。

4

  1. 往玻璃管中加铅粒直至玻璃管刚能够竖直浮于水中，读出玻璃管底部浸入水中的深度h。

  2. 取出玻璃管擦干，用天平称出玻璃管和铅粒的总质量 m，用 G=m·g

    管出它们所受的重力G，这个重力就等于水对玻璃管底部的

压力F，用P = F 算出水对玻璃管底部的压强。

S

  1. 向玻璃管内增加一些铅粒，重复操作(2)、(3)。共做五到六组数据。

    (5)以深度h 为横轴，液体压强p 为纵轴，作 p-h 图，可得到一根过原点的直

线，说明当液体密度不变时，压强与深度成正比。

  1. 玻璃管中铅粒的数量，使玻璃管分别浸入酒精、水、盐水、硫酸铜溶液中时能平衡在同一深度的地方，重复操作(3)。

  2. 以液体密度ρ为横轴，液体压强 P 为纵轴，作 P-ρ图，可得到一根过原点

的直线，说明当深度不变时液体压强与液体密度成正比。

液体内部的压强 19 - 图6