流體
U 形管
施加 P₁ > P₂ 時，左側液面較低；ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh。
U 形管——互動式流體模擬。施加 P₁ > P₂ 時，左側液面較低；ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
靜壓強
U 形管壓強計顯示壓強差如何在連通流體中產生液麪高度差。
施加 P₁ > P₂ 時，左側液面較低；ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh。
- 壓強 P = ρgh
- 壓強差 ΔP = ρgΔh
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
U 型管的兩側不同高度裝有水，兩端都通往空氣。什麼決定了兩根柱子之間的壓力差？
預測權重
- 壓力差取決於管內的水總量。
- 只要兩側都與空氣相通，就不會有壓力差。
- 壓力差僅取決於兩側的高度差。
可變角色
您設定的內容：
- 左側高度 h_L (m)
- 右高h_R (m)
您測量的內容：
- 壓力差ΔP (Pa)
調查如何進行
- 開啟 fluid-utube 預設並按下 Reset。 U 型管左右兩側的水位不同。
- 啟用壓力差讀數。
- 為每次試驗設定左右兩側的水位高度，並記錄壓力差讀數。
控制方程
靜水壓力 — P = ρ·g·h
流體中的壓力隨深度線性增加：P = ρgh。在兩端都向空氣開放的 U 形管中，兩根柱子之間的壓力差完全來自於它們的高度差。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，使用水的密度1000 kg/m³及g = 9.8 m/s²，計算ΔP = ρg(h_R − h_L)，並與讀數比較。
- 您的三個試驗使用不同的絕對高度，但使用相同的模式。解釋為什麼 ΔP 只取決於高度差，而不取決於管子的整體填充程度。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 水銀氣壓計採用相同的原理，但以汞（密度 13,600 kg/m3）取代水。相同的高度差，壓力差比水大還是小？大致上是由什麼因素決定的？
- 潛水員潛得越深，就會感到壓力越大。使用 ΔP = ρgΔh 解釋為何水下 10 m 處的壓力大約是 5 m 處壓力的兩倍。
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 歡迎學習「U 形管」
- 播放
- 讀取液麪高度差
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。