单元专项提分五
压强有关的实验探究
探究一 探究压力的作用效果与哪些因素有关
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INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT 在探究影响压力作用效果的影响因素时，小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察__ __来比较压力的作用效果的，这种研究方法称为__ __。
(2)要研究压力的作用效果与受力面积的关系，应选用__ __和__ __两次实验。
(3)比较甲、乙两图，可以初步得出的结论是__ __；
(4)小红联想到坦克履带的设计，这可用__ __两组实验所得结论解释。
(5)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示，比较图丁与图丙，压力的作用效果明显的是图__ __；小桌对木板和海绵的压强__ __(选填“相同”或“不相同”)。
(6)小明用一木块代替小桌放在海绵上，实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中，存在的问题是没有__ __。
(7)实验中，选择海绵状泡沫塑料(或海绵)作为受压物体，__ __(选填“可以”或“不可以”)用木板替代海绵状泡沫塑料来完成实验探究，说一说你的理由：__ __。
(8)只观察图甲和图丙__ __(选填“可以”或“不可以”)直接得出科学的实验结论，你的理由是__ __。
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1．(2021·武汉中考)在探究影响压力作用效果的因素的实验中，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下，并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中，均用海绵被压下的深浅，来显示小桌对__ __的压力作用效果。
(2)比较__ __两图可以初步得出实验结论：压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论，可以采取的措施是__ __。
(3)下列事例中，直接应用(2)中所得结论的是__ __(选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
2. (2020·南充中考)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的__ __来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出：当__ __一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与__ __的关系。
(4)对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点__ __(选填“正确”或“错误”)；理由是__ __。
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INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT 在“探究影响液体内部压强因素”的活动中：
(1)实验过程中通过__ __来反映液体内部压强的大小。
(2)为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好选用__ __(选填“有色”或“无色”)液体。
(3)图甲中金属盒在水中的深度为__ __cm。
(4)比较甲、乙两幅图，可得出结论：__ __。
(5)在图A中，固定金属盒在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小__ __。
(6)有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，如何将它们区别开？小王设计了如图B、C所示的方法。B图中U形管两边液柱的高度差与C图相同。请说明这种方法是否可行。答：__ __(选填“可行”或“不可行”)。
(7)实验结束后，小王又猜想：液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验，实验现象如图所示。可见，液体的压强与容器形状__ __。
(8)若换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当金属盒在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是__ __。
A．酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
B．植物油(ρ植物油＝0.9×103 kg/m3)
C．盐水(ρ盐水＝1.1×103 kg/m3)
(9)若保持甲图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠？__ __，原因是： 。
(10)完成实验后，小王发现根据压强计测出的压强p1和用容器中金属盒的深度计算出的压强p2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致p1__ __(选填“＞”“＜”或“＝”)p2。
(11)检查装置气密性时，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置__ __(选填“可以”或“不可以”)正常使用；若不论是轻压还是重压金属盒的橡皮膜，U形管两边液面几乎没有变化，可能的原因是__ __；为排除故障，调节的方法是__ __。
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(2021·重庆中考B)2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909 m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平，这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。(g取10 N/kg)
(1)图甲是U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用__ __(选填“薄”或“厚”)一些较好，从结构上看压强计__ __(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而__ __；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度__ __(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力为__ __N(取ρ海水＝1.03×103 kg/m3)，相当于质量为__ __t的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为__ __Pa；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出)，橡皮膜受到的液体压强将__ __(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
PAGE单元专项提分练五
压强有关的实验探究
探究一 探究压力的作用效果与哪些因素有关
INCLUDEPICTURE "../中考这么考j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../中考这么考j.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT 在探究影响压力作用效果的影响因素时，小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察__海绵的凹陷程度__来比较压力的作用效果的，这种研究方法称为__转换法__。
(2)要研究压力的作用效果与受力面积的关系，应选用__乙__和__丙__两次实验。
(3)比较甲、乙两图，可以初步得出的结论是__受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显__；
(4)小红联想到坦克履带的设计，这可用__乙、丙__两组实验所得结论解释。
(5)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示，比较图丁与图丙，压力的作用效果明显的是图__丙__；小桌对木板和海绵的压强__相同__(选填“相同”或“不相同”)。
(6)小明用一木块代替小桌放在海绵上，实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中，存在的问题是没有__控制压力的大小相同__。
(7)实验中，选择海绵状泡沫塑料(或海绵)作为受压物体，__不可以__(选填“可以”或“不可以”)用木板替代海绵状泡沫塑料来完成实验探究，说一说你的理由：__木板受压时，凹陷程度不明显__。
(8)只观察图甲和图丙__不可以__(选填“可以”或“不可以”)直接得出科学的实验结论，你的理由是__存在压力和受力面积两个变量，变量不唯一__。
【解析】本实验考查探究影响压力作用效果的影响因素。(1)实验中是通过观察海绵的形变程度(凹陷程度)来比较压力作用效果的，这种研究方法是转换法；(2)要研究压力的作用效果与受力面积的关系，应控制压力相同，改变受力面积，应选用乙和丙两次实验；(3)甲、乙两图，受力面积相同，乙的压力大，效果明显，结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；(4)坦克的履带面积比较大，是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的，故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释；(5)如题图所示，图丙压力的作用效果明显；将有砝码的小桌放在木板上，比较图丁与图丙可知，压力相同，受力面积的大小相同，即小桌对木板和海绵的压强相同；
(6)研究压力的作用效果与受力面积的关系中，要控制压力大小相同，实验中将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块，将左边部分移开后，压力大小发生了改变，故不能得出压力的作用效果与受力面积无关的结论；
(7)实验中，不可以用木板替代海绵状泡沫塑料来完成实验探究，因为木板受压时，凹陷程度不明显，实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果；
(8)图甲和图丙存在压力和受力面积两个变量，变量不唯一，无法直接得出科学的结论。
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1．(2021·武汉中考)在探究影响压力作用效果的因素的实验中，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下，并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中，均用海绵被压下的深浅，来显示小桌对__海绵__的压力作用效果。
(2)比较__乙、丙__两图可以初步得出实验结论：压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论，可以采取的措施是__取下丙图中的砝码__。
(3)下列事例中，直接应用(2)中所得结论的是__①__(选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
【解析】本题考查探究影响压力作用效果的因素。(1)海绵受力时会发生形变，三次实验中，通过观察海绵凹陷程度来显示压力的作用效果，这种实验方法叫转换法；
(2)要得到“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”的结论，应控制压力相同，受力面积不同，故题图中乙、丙两组实验符合要求；取下丙图中的砝码，通过比较甲、丙两图也能得出“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”的实验结论；
(3)①有些课桌的边缘设计成圆弧形状，应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故符合题意；
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度是利用了连通器原理，故不符合题意；
③货车行驶时，地面的受力面积相同，承载质量越大，对地面压力越大，压强越大，路面越易损坏，应用的原理是受力面积相同时，压力越大，力的作用效果越明显，故不符合题意。
2. (2020·南充中考)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的__凹陷程度__来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出：当__压力__一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与__压力大小__的关系。
(4)对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点__错误__(选填“正确”或“错误”)；理由是__没有控制受力面积相同__。
【解析】(1)力可以改变海绵的形状，通过海绵的凹陷程度表示压力作用效果大小。(2)图甲、乙，压力相同，受力面积越小，海绵凹陷程度越大，压力作用效果越明显，所以在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。(3)图甲、丙，受力面积相同，丙图的压力大，海绵凹陷程度大，压力作用效果明显，所以在受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显。(4)对比甲、丁两图，得出压力作用的效果与压力大小无关，是错误的，因为没有控制受力面积不变，同时改变了压力大小和受力面积大小，存在两个变量。
探究二 探究液体的压强与哪些因素有关
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INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../一题通关j.TIF" \* MERGEFORMAT 在“探究影响液体内部压强因素”的活动中：
(1)实验过程中通过__U形管中两侧液面的高度差__来反映液体内部压强的大小。
(2)为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好选用__有色__(选填“有色”或“无色”)液体。
(3)图甲中金属盒在水中的深度为__7__cm。
(4)比较甲、乙两幅图，可得出结论：__液体的压强随深度的增加而增大__。
(5)在图A中，固定金属盒在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小__相等__。
(6)有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，如何将它们区别开？小王设计了如图B、C所示的方法。B图中U形管两边液柱的高度差与C图相同。请说明这种方法是否可行。答：__可行__(选填“可行”或“不可行”)。
(7)实验结束后，小王又猜想：液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验，实验现象如图所示。可见，液体的压强与容器形状__无关__。
(8)若换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当金属盒在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是__C__。
A．酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
B．植物油(ρ植物油＝0.9×103 kg/m3)
C．盐水(ρ盐水＝1.1×103 kg/m3)
(9)若保持甲图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠？__不可靠__，原因是：没有控制金属盒的深度相同。
(10)完成实验后，小王发现根据压强计测出的压强p1和用容器中金属盒的深度计算出的压强p2不相等，多次实验仍存在这种现象，经过讨论，发现是由于金属盒的橡皮膜发生形变，从而导致p1__<__(选填“＞”“＜”或“＝”)p2。
(11)检查装置气密性时，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置__可以__(选填“可以”或“不可以”)正常使用；若不论是轻压还是重压金属盒的橡皮膜，U形管两边液面几乎没有变化，可能的原因是__装置漏气__；为排除故障，调节的方法是__取下软管重新安装__。
【解析】本题考查探究影响液体内部压强因素。
(1)压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映压强大小；
(2)为了便于观察实验现象，应该选用有颜色的液体；
(3)液体的深度是指自由液面到某点的竖直距离，由题图甲可知，水的深度为16 cm，金属盒到底部的距离为9 cm，则金属盒的深度为h＝16 cm－9 cm＝7 cm；
(4)比较甲、乙两幅图，液体的密度相同，液体的深度不同，故可得出结论：液体的压强随深度的增加而增大；
(5)在图A中，若控制液体密度、金属盒的深度相同，改变金属盒的朝向，探究的是液体压强与方向的关系；两玻璃管中液面高度差不变，说明在同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等；
(6)由题意知，B图中U形管两边液柱的高度差与C图相同，说明受到的压强大小相等，图C中的深度较小，图B的深度较大，即hC＜hB，根据液体压强公式p＝ρgh可以得出，C中液体的密度大，为盐水，B中液体的密度小，为清水。因此，这一方法是可行的；
(7)液体压强与液体深度和密度有关，与容器的形状无关；
(8)在液体深度相同时，液体密度越大，压强越大，则实验中U形管左右两侧液面的高度差越大，所以U形管左右两侧液面的高度差最大的是盐水。故C正确；
(9)如题图甲所示，保持甲图中金属盒的位置不变，倒入浓盐水，液体密度改变的同时，液体深度也发生改变，所以“同一深度，液体密度越大，其内部压强越大”的结论是不可靠的；
(10)橡皮膜由于发生凹陷形变，自身产生一个向外的压强，抵消一部分压在橡皮膜上的压强，所以根据压强计液面高度差计算出的压强p1小于用容器中金属盒在液体中深度计算的压强p2；
(11)检查装置气密性时，用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置可以正常使用；若不论是轻压还是重压金属盒的橡皮膜，U形管两边液面几乎没有变化，可能的原因是装置漏气了，此时应取下软管重新安装。
INCLUDEPICTURE "../学霸这么练j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../学霸这么练j.TIF" \* MERGEFORMAT
(2021·重庆中考B)2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909 m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平，这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。(g取10 N/kg)
(1)图甲是U形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用__薄__(选填“薄”或“厚”)一些较好，从结构上看压强计__不是__(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而__增大__；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度__有关__(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力为__1.03×108__N(取ρ海水＝1.03×103 kg/m3)，相当于质量为__1.03×104__t的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为__500__Pa；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出)，橡皮膜受到的液体压强将__变大__(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【解析】本题考查液体内部压强特点。(1)压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些较好，这样更灵敏；上端开口，底部连通的容器叫连通器，压强计只有一端开口，不是连通器；(2)比较图乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而增大；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度有关；(3)“奋斗者”号深潜到10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力：F＝pS＝ρghS＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m×1 m2＝1.03×108 N，物体质量为m＝＝＝＝1.03×107 kg＝1.03×104 t；(4)橡皮管内气体的压强与管外大气压之差：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa；图乙中实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出)，容器底部受到液体压力增大，液体产生的总压强增大；容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分，金属盒以下部分深度不变，加清水后液体密度变小，由p＝ρgh知，金属盒以下部分液体压强变小，而容器底压强变大，所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
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