探究密闭液体压强的传递

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  一、实验名称:探究密闭液体压强的传递
  
  二、实验设计思路:
  
  对于液体内部压强可以通过压强计直接测量来验证,也可以通过液体对容器底、容器壁产生压强致使其发生形变等现象来直观地认识它。那么怎样才能让学生明白加在密闭液体上的压强能被液体传递呢?我从儿时看到的一个杂技节目“隔空击物”得到启示,找来一个啤酒瓶装满水,塞上橡皮塞,通过几次掌击塞子,最后瓶底脱落实验成功了。但是我又想,用瓶子做此实验,需要在塞上施加较大的压力,作为初二学生,特别是女生,很难办到,不能保证实验的成功,而且做此实验也会导致瓶子破裂,具有一定的危险性,于是我又想到了塑料瓶,但一个完整的塑料瓶,采用以上同样的方法,实验决不可能成功的。为了让学生清楚地看到,通过液体传递的压强产生的压力将塑料瓶底击落,我将塑料瓶接近底面的部分剪掉,找来一个与之口径大小相同的塑料盖作为底盖,为了增强密封性能,在塑料底盖与塑料瓶相接部分缠上了胶布。实验时,只將瓶底旋入底盖即可。
  
  三、实验目的:
  
  通过此实验,更好地了解帕斯卡原理和液压机特点。
  
  四、实验所涉及到的科学道理:
  
  掌击瓶塞(小活塞)产生一定的压强,被水传递给瓶底(大活塞)由P=F/S可知,瓶底受到的压力为F=PS,由于瓶底S较大,所以瓶底受到的压力也大,并克服底盖与瓶接触面之间的摩擦使瓶底脱离。(说明,加在瓶塞上的压力越大,瓶底受到的压力也越大。)
  
  五、实验操作步骤:
  
  (一)、演示实验:1、将瓶底旋入瓶底盖。2、用烧杯将瓶内灌满水,塞上橡皮塞。3、用掌击瓶塞,观察发生的现象(底盖脱落)。4、讨论、分析、归纳得出结论(帕斯卡定律)。
  (二)、学生实验:将瓶底旋入底盖后,用手试着将底盖向外拉,直到低盖被拉出,感受拉力大小,然后重复上述实验。借此总结液压机特点。
  
  六、实验装置:
  
  
  七、实验所用器材:
  
  塑料盖,无底饮料瓶,橡皮塞,水,水槽,烧杯。
  
  八、实验效果以及其它需要说明的问题:
  
  实验效果,本学期在本校初二七个班级中施教,效果很好,也深受同行好评,而且实验器材制作方便,取材容易,操作简单,学生感兴趣。
  说明:本实验,底盖与瓶子衔接部分的密封性能,是造成实验是否成功的关键,所以实验前要反复检查。
  
  九、拓展:
  
  此实验装置,如果底盖上套上拉圈,能用测力计测出拉力的大小,发动学生用刻度尺,测出瓶塞(小活塞)底盖(大活塞)的直径,并配以有关习题。这样既做到了演练结合的目的,更能激发学生学习的积极性。
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