U形管压强计:探头+橡皮管+U形管,液面差反映压强大小
研究深度影响时,控制密度和方向不变;研究密度时控制深度不变
深度越深、密度越大,U形管液面差越大
记录深度h、液体密度ρ、U形管液面差Δh、压强p
液体压强与深度和密度有关,与容器形状、液体总量无关
控制变量法用U形管压强计探究液体压强:研究深度的影响时,控制液体密度和方向不变;研究密度的影响时,控制深度不变。
各向同性将探头膜片朝上、下、左、右不同方向,在同一深度处U形管两侧液面高度差相同,说明液体内部向各个方向都有压强,且同一深度处各方向压强相等。
设想在密度为 ρ 的液体中,有一个截面积为 S、高为 h 的液柱:
定义上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
原理连通器中装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
在连通器底部取一个液片AB,当液体不流动时,AB液片处于平衡状态。左右两侧液体对AB液片的压强必须相等:p左 = p右。由 p = ρgh 得 ρgh左 = ρgh右,因为同种液体ρ相同、g相同,所以 h左 = h右,即各容器液面高度相同。
三峡船闸是世界最大的连通器。船只通过时,先关闭闸门,向闸室注水(或放水),使闸室水位与上游(或下游)水位相平,再打开闸门让船只通过。利用连通器原理,船只无需被吊起就能平稳越过几十米的水位差。