第九章压强专题训练压强实验探究（word 含答案）

第九章 专题训练 压强实验探究
1．物理课堂上，老师请同学们进行如下实验：第一次，两食指同时挤压铅笔的两端；第二次，用更大的力同时挤压铅笔两端，如图甲所示。老师请同学说出自己的感受，同学们说：右手食指肚疼。老师说：疼，说明压力产生了一定的效果。请同学们根据刚才的实验及结果，大胆地猜一猜压力的作用效果可能与哪些因素有关，分别设计实验验证。
（1）同学们根据第一次实验得到猜想1：压力的作用效果可能与受力面积有关；根据第二次实验得到猜想2：压力的作用效果可能与______有关。为了验证同学们的猜想，小伟所在小组的同学找来了一块海绵、两块规格和质量均相同的长方体砖块进行实验，如图中的乙、丙、丁、戊所示；
（2）实验过程中，小伟和同学们是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的；
（3）为了验证猜想2，小伟和同学们应观察比较图中的______两次实验。通过实验可知：受力面积相同时，压力越______，压力的作用效果越明显；
（4）另一小组的同学在验证猜想1时，将两块相同的砖块竖放在海绵上，如图戊所示。他们发现图戊中的压力作用效果与图乙中的压力作用效果相同，得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。在探究过程中存在的问题是______。
2．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小宇同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验，请分析回答下列问题：
（1）压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 ___________程度来确定。 ___________（填可以或不可以）用木板来做承压物体；
（2）分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论：___________；
（3）分析比较图 ___________和 ___________的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论：___________；
（4）如果砖的长、宽、高之比为4：2：1，那么1块砖竖放与2块砖竖放在海绵上的压强之比为 ___________。
3．（1）在用海绵、压力小桌、钩码等器材来探究压力的作用效果跟什么有关的实验中，压力的作用效果是通过______反映出来的。这种在探究物理问题时常用的表现方法，我们称之为______法；
（2）将压力小桌分别正放在水平放置的海绵和水平桌面上时，其表面形变明显不同，这时小桌对海绵的压强大小______小桌对桌面的压强；
（3）在探究液体压强规律的时候，老师为同学们演示了如图所示的实验：将水倒入侧壁开孔的容器中时，会看到水以如图所示的情形喷出。由此我们可以得出：a、液体对______有压强。b、液体的压强随______增大而变大。
4．实验桌上有弹簧测力计一个（量程为5N、分度值为0.2N），三种规格的注射器A、B、C（量程分别为20mL、10mL、2mL，长度相等），刻度尺一把。要求利用现有器材粗略测量大气压强。某同学选定器材并设计方案，如图所示，请回答下列问题：
（1）实验中，应该在注射器活塞___________时，读取弹簧测力计的示数。
（2）该同学在试验时发现，弹簧测力计被拉到示数等于5N时，活塞仍没有滑动，想要继续采用此方案完成实验，需做的改进是__________。
（3）该同学正确操作，发现测出的结果误差较大，请你指出其中一个原因：____________________。
5．如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）压强计上的U形管 ___________（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 ________（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。
A．将右侧支管中高出的水倒出
B．取下软管重新安装
（3）比较图乙和图丙，可以得到：液体的压强与 ___________有关。
（4）比较 ___________两图，可以得到液体的压强与液体密度有关。
（5）已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 ____Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ盐水=1.1×103kg/m3，g=10N/kg）
（6）本实验用到的物理方法有 _________和 ___________。
6．图（a）所示装置的名称是______，该装置可以通过比较两管内液面______来判断液体内部压强的大小。图（b）（c）（d）为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中的一个情景，从情景中可知：本实验探究的是液体内部压强与______的关系。根据实验现象，可得出的结论是______。（）
7．如图所示，利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素；
（1）图甲乙丙中是通过观察______来比较压力的作用效果；我们______（填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验；
（2）通过比较图______和图乙，说明受力面积一定时，______，压力的作用效果越明显；通过比较图______，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（3）实验中主要采用的研究方法是______；（填“控制变量法”或“理想实验法”）
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙______p丁。（填“＞”“＜”或“＝”）
8．在自主学习探究过程中，小张利用带拉环的吸盘，固定在墙上的平面镜，水、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小。具体实验步骤是：
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10平方厘米；
②用弹簧测力计测出吸盘自身的重力0.5N；
③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排进吸盘内空气；
④用弹簧测力计水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧测力计示数为95N；
⑤记录整理数据；
⑥算出大气压的值，分析实验结论。
实验装置如图甲，请结合你所学的知识分析：
（1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的______（填序号）；
（2）将吸盘沾水润湿的目的是：______；
（3）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风，如图乙，则你预计弹簧测力计的示数可能会______（“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器，该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10毫升，则该地的大气压为______Pa。
9．如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
（1）压强计上的U形管______（选填“属于”或“不属于”）连通器，甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的，这种方法叫______；
（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差。通过______（填写正确选项前字母）方法可以进行调节；
A．拆除软管重新安装
B．从左管口向U形管内添加适量水
C．从U形管右管口向外抽出适量水
（3）比较图中乙图、丙图和丁图，可以得到结论：______；
（4）在乙图中，若将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）若在步骤（4）时，图乙中U形管左右两侧水面的高度差h＝5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为______Pa。（p0＝1.01×105Pa，ρ盐水＝1.2×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
10．小晨对同种液体内部压强的规律提出两种猜想：
①同种液体内部压强大小与液体高度有关；
②同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究，在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜，注入不同深度的水，容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为、、、、且，橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示：（图c、d、e橡皮膜鼓起程度相同）
（1）实验中是通过观察_______现象来判断液体内部压强的大小；
（2）小晨观如图（a）、（b）、（c）的实验现象认为：同种液体，液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大；请你根据上述实验现象判断小晨的结论正确与否，并阐述理由：
小晨的结论是________，理由1：________；理由2：________。
11．(1)由图甲所示的实验，只打开 A 阀门，水流入管道，当水稳定后，a 管液面高度______b管液面高度；再打开 B 阀门，在水向外流的过程中，a 管液面高度______b 管液面高度。（两空均选填大于/等于/小于）。
(2)在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数将______（选填变大/变小/不变）
(3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球（如图丙）。然后从漏斗口向下用力吹气，再将手指移开，乒乓球______（选填会/不会）掉下来。
12．小明在河边游玩时，发现河中心与河岸边的水流速度不同。小明想：河水的流速与到岸的距离有什么关系呢？回到学校，小明进行了如下研究。
(1)小明设计了如图甲所示的“水速”测量仪。测量时将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，竖直部分露出水面，当水流以速度v正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h。
①小明认为h越大表明水流速度越大，下列判断明显不符合实际的是：______；
A、水流速度越大，冲击时的作用力越大，撑起的水柱越高
B、水流速度越大，惯性越大，能够冲到更高的地方，所以水柱越高
C、水流速度大，等质量时动能大，对应水柱的重力势能大，水柱高
②下列测量器材的设计思想与小明设计的“水速”测量仪不同的是______；
A．温度计B．托盘天平C．压强计D．弹簧测力计
(2)小明先在实验室模拟测量，多次改变水流速度，分别测出水流速度v与对应水柱高度差h的值，将数据记录在表1中。
表1
v/m s-1 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
h/mm 0 16.0 64.0 144.0 256.0 400.0 576.0
某次测量h时如图乙所示。则h=______mm，对应的水流速度v=______m/s；
(3)小明再到某河流中实验，在离岸不同距离处测量（不越过河的中心线，如图丙），测出测量点到河岸的距离x和L形管中水柱高度差h的值，记录在表2中。
表2
x/m 0 1 2 3 4 5 6
h/mm 0 2.0 8.0 18.0 32.0 50.0 72.0
分析表1和表2数据，写出水流速度v与距离x的数学表达式为：v=______；
(4)如图丁所示，若系在该河岸边一艘小船拴绳脱落，则小船在河中漂流的大致轨迹应为图中的______（选填“a”、“b”或“c”）。
参考答案
1．压力大小 凹陷程度 乙、丁 大 没有控制压力大小相同
2．凹陷 不可以 在压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显 乙 丁 压力的作用效果与受力面积和压力大小有关 1：1
3．海绵的凹陷程度 转换 等于 侧壁 深度
4．刚开始滑动 换用量程更小的2mL的注射器 活塞与筒壁间有摩擦
5．不属于 B 液体的深度 丙、丁 1000/103 控制变量法/转换法 转换法/控制变量法
6．U形管压强计 高度差 液体密度 深度相同，液体密度越大，液体内部压强越大
7．海绵的凹陷程度 可以 甲 压力越大 图乙和图丙 控制变量法 ＝
8．② 排尽吸盘内空气，防止漏气 变小 1×105
9．不属于 转换法 A 在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等 变大 500
10．橡皮膜的凸出程度 不正确
11．等于 大于 变小 不会
12．B B 81.0 0.9 b