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科學實驗室丨一杯奶茶裏藏著這麼大的秘密!


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2021年6月15日 -
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錢江晚報

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實驗名:奶茶杯裏的壓力與壓強

實驗設計者:浙江省杭州第十中學曹瑩超

本實驗曾獲上城區教師教育信息化評比一等獎、上城區科學微課一等獎、上城區科學實驗調研一等獎

涉及知識點:七下第三章第7節壓力與壓強

實驗的目的:壓力和壓強,對於抽象思維比較薄弱的青少年階段的中學生來說,認知存在一定的困難。本節課用學生熟悉的材料奶茶杯作為實驗器具,來探究上下口徑不一的容器中液體壓強與深度的關系、液體對容器底部壓力與自身重力的關系。利用常見的生活化材料,激發學生思維的參與度;具象化的實驗現象,幫助學生掌握抽象知識。

材料:奶茶杯、小台秤、剪刀、熱熔膠槍、量筒、水、壓強計

實驗過程:

一、奶茶杯裏有壓強,液體壓強與深度的關系

用壓強計測量當水深為8cm、10cm、12cm時,A、B杯中壓強pA 、pB的大小。

二、奶茶杯裏有壓力,液體對容器底的壓力與自身重力的關系

在A、B兩只奶茶杯中,分別加入重力為4N 即4kg的水,觀察台秤示數(即水對台秤的壓力),比較水對杯底部的壓力F與重力G的關系。

實驗發現:

一、水深相同時,pA =pB。說明液體壓強與液體深度有關,深度越大,液體對容器底部壓強越大。可以用p=ρgh計算液體壓強。

二、上小下大的A杯中,台秤示數為0.375kg,即液體對容器底部的壓力FA為3.75N,小於液體自身重力GA 4N。

公式分析,FA=pS=ρghS=ρgV=m紅g=G紅< GA

上大下小的B杯中,台秤示數為0.42kg,即液體對容器底部的壓力FB為4.2N,大於液體自身重力GB 4N。

公式分析,FB=pS=ρghS=ρgV=m黃g=G黃>GB

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