第九章压强专题训练压强实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册（含答案）
文档属性
| 名称 | 第九章压强专题训练压强实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 641.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 20:45:18 | ||
图片预览
文档简介
第九章 专题训练 压强实验探究
1．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）
2．两只杯子分别盛有甲、乙两种密度不同的液体（ρ甲>ρ乙），小刚利用微小压强计对它们进行了区分。请结合小刚的实验过程，回答下列问题：
（1）当压强计蒙有橡皮膜的金属盒在空气中时，小刚观察到如图（a）所示的情景，出现这种情况的原因是：U形管左侧玻璃管液面上方的气压______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地环境大气压，调节的方法是_______；
A．将此时右边支管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（2）压强计调节正常后，小刚将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（b）和（c）所示。他发现图（c）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（c）杯子中盛的是甲液体。你认为，小明的结论是________（选填“可靠的”或“不可靠的”），理由是________。
3．不同飞机，机翼的形状一般不同，机翼的形状是否会影响飞机的升力（机翼上下表面压力差）呢？小应为此进行如下探究：用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
（1）用电风扇正对着机翼模型吹风，弹簧测力计的示数会变小，其原因是 __________________；
（2）第3组实验中，当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 __________________N；
（3）根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系：__________________。
4．小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时，完成了如下两个实验。回答问题：
[实验1]小乐设计了如图甲所示实验，将一个机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤，并用电风扇对着机翼模型吹风。
（1）实验时，机翼模型上表面的空气流速大于下表面的空气流速，若发现________，可说明气体的流速越大，压强越小。
[实验2]小乐设计了如图乙所示实验，A、B、C为三节直径不同的管子，三节管连接在一起，分别插入气体压强传感器（测量气体压强的装置）探头，右端与吹风机的尾部相连。
（2）当用吹风机抽气时，三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示，则图线①反映的是________（选填“A”、“B”或“C”）管内气体压强随时间变化的情况。第10s时，①②③三条图线开始出现下移，由此判断，三节管中气体的流速________（选填“增大”或“减小”）。
5．盛有波体的圆柱形容器置于水平桌面，若在容器中放入一金属块后（金属块浸没在液体中），则容器底部及水平桌面受到的压强均会增大。为了研究放入金属块前、后，圆柱形容器底部受到液体压强的增加量以及水平桌面受到压强的增加量与金属块的哪些因素有关，某同学选用了质量相等、体积不同的A、B、C金属块（VA表一
实验序号 放入的金属块 容器底部所受液体压强增加量（帕） 水平桌面所受压强增加量（帕）
1 A 50 200
2 B 100 200
3 C 150 200
4 D 100 200
5 E 100 250
6 F 100 300
①分析比较实验序号1~6数据中的、变化情况及相关条件，可以得到的初步结论是：（a） ___________ （b） ___________ ；
②根据表一信息， 请你在表二中选择一金属块放入图（a）中（均能浸没在液体中），使得容器底部受到液体压强的增加量及水平桌面受到压强的增加量均最大，应选择的金属块是 ___________ ，理由是 ___________ 。
表二
金属块 密度 体积
甲 ρ 3V
乙 2ρ 3V
丙 3ρ 2V
6．U形管压强计是根据连通器原理制成的，根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1（a）（b）所示的U形管中装有同种液体，U形管右管与大气相通，大气压强为p0，左管与密闭容器相通，根据图1（a）（b）中的实验现象可知：p1_______p2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0，U形管中液体密度为，则还需要测的物理量是_______，其表达式为p人=_______。
7．有以下两个关于气压的实验：
（1）如图甲是一个深度很浅的皮碗，皮碗的吸附面积为10cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量）。如图乙是小吴将皮碗压在天花板上直至水平，吸盘内的空气未完全排尽，通过传感器测得，内部气体的压强为0.5×105Pa，则此时重物的质量为______千克时，皮碗恰好不脱落。（g取10N/kg；大气压取1×105Pa）
（2）小蔡家的压力锅锅盖（如图丙）上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，其中24cm为锅盖直径。高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2。
求：①锅内气体的压强最大可达多少______？
②锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全______？（结果用科学记数法表示并保留小数点后一位）
8．小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）实验前，小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等，如图甲所示，接下来的操作应该是______；
A．再多加一些红墨水
B．取下软管重新安装
C．按压金属盒的橡皮膜
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，如图乙，压强计测的是此深度的水向______的压强。接下来小明将金属盒缓慢向下，发现U形管两边液面的______变大，由此可知液体内部的压强与深度有关；
（3）小明保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示。小明此操作是想探究液体内部的压强是否与液体的______有关。但他的实验方案不正确，原因是：______。
9．如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
（1）本实验是通过观察________来比较压力作用效果的，此处运用到的物理研究方法是_______；
（2）通过比较图甲、乙，说明________，压力的作用效果越明显；
（3）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；
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p_______p'（选填“>”“<”或“=”）。
10．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______。
11．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：____________________。
12．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图（a）所示的情景，调节的方法是：______
A．将此时右边支管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（2）小明做了如图（b）所示的检查。当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是：______；
（3）比较______图实验，说明液体内部压强与深度有关；
（4）为了进一步研究在同一深度，液体的压强与液体的密度是否有关，小明保持（f）图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图（g）所示。比较（f）、（g）两次实验，小明得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠的。原因是：______；
（5）若图（g）中U形管左侧红墨水面比探头放入液体之前下降了，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 ______。（）
参考答案
1．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
2．大于 B 不可靠的 没有保证深度相同
3．机翼受到升力 8.5 在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大
4．弹簧秤甲的示数变小，弹簧秤乙的示数变大 A 增大
5．金属块质量相同时，随金属块体积的增大而增大 金属块体积相同时，随金属块质量的增大而增大 乙 乙的质量和体积均是最大
6．小于 液面高度差h
7．5 2.44×105Pa 6.5×103N
8．B 上 高度差 密度 没有控制金属盒浸入液体中的深度不变
9．海绵的凹陷程度 转换法 受力面积一定时，压力越大 乙、丙 =
10．压力大小 凹陷程度 乙、丁 大 没有控制压力大小相同
11．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
12．B 压强计的气密性不好 、 未控制深度相同
1．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）
2．两只杯子分别盛有甲、乙两种密度不同的液体（ρ甲>ρ乙），小刚利用微小压强计对它们进行了区分。请结合小刚的实验过程，回答下列问题：
（1）当压强计蒙有橡皮膜的金属盒在空气中时，小刚观察到如图（a）所示的情景，出现这种情况的原因是：U形管左侧玻璃管液面上方的气压______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地环境大气压，调节的方法是_______；
A．将此时右边支管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（2）压强计调节正常后，小刚将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（b）和（c）所示。他发现图（c）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（c）杯子中盛的是甲液体。你认为，小明的结论是________（选填“可靠的”或“不可靠的”），理由是________。
3．不同飞机，机翼的形状一般不同，机翼的形状是否会影响飞机的升力（机翼上下表面压力差）呢？小应为此进行如下探究：用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
（1）用电风扇正对着机翼模型吹风，弹簧测力计的示数会变小，其原因是 __________________；
（2）第3组实验中，当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 __________________N；
（3）根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系：__________________。
4．小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时，完成了如下两个实验。回答问题：
[实验1]小乐设计了如图甲所示实验，将一个机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤，并用电风扇对着机翼模型吹风。
（1）实验时，机翼模型上表面的空气流速大于下表面的空气流速，若发现________，可说明气体的流速越大，压强越小。
[实验2]小乐设计了如图乙所示实验，A、B、C为三节直径不同的管子，三节管连接在一起，分别插入气体压强传感器（测量气体压强的装置）探头，右端与吹风机的尾部相连。
（2）当用吹风机抽气时，三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示，则图线①反映的是________（选填“A”、“B”或“C”）管内气体压强随时间变化的情况。第10s时，①②③三条图线开始出现下移，由此判断，三节管中气体的流速________（选填“增大”或“减小”）。
5．盛有波体的圆柱形容器置于水平桌面，若在容器中放入一金属块后（金属块浸没在液体中），则容器底部及水平桌面受到的压强均会增大。为了研究放入金属块前、后，圆柱形容器底部受到液体压强的增加量以及水平桌面受到压强的增加量与金属块的哪些因素有关，某同学选用了质量相等、体积不同的A、B、C金属块（VA
实验序号 放入的金属块 容器底部所受液体压强增加量（帕） 水平桌面所受压强增加量（帕）
1 A 50 200
2 B 100 200
3 C 150 200
4 D 100 200
5 E 100 250
6 F 100 300
①分析比较实验序号1~6数据中的、变化情况及相关条件，可以得到的初步结论是：（a） ___________ （b） ___________ ；
②根据表一信息， 请你在表二中选择一金属块放入图（a）中（均能浸没在液体中），使得容器底部受到液体压强的增加量及水平桌面受到压强的增加量均最大，应选择的金属块是 ___________ ，理由是 ___________ 。
表二
金属块 密度 体积
甲 ρ 3V
乙 2ρ 3V
丙 3ρ 2V
6．U形管压强计是根据连通器原理制成的，根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1（a）（b）所示的U形管中装有同种液体，U形管右管与大气相通，大气压强为p0，左管与密闭容器相通，根据图1（a）（b）中的实验现象可知：p1_______p2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0，U形管中液体密度为，则还需要测的物理量是_______，其表达式为p人=_______。
7．有以下两个关于气压的实验：
（1）如图甲是一个深度很浅的皮碗，皮碗的吸附面积为10cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量）。如图乙是小吴将皮碗压在天花板上直至水平，吸盘内的空气未完全排尽，通过传感器测得，内部气体的压强为0.5×105Pa，则此时重物的质量为______千克时，皮碗恰好不脱落。（g取10N/kg；大气压取1×105Pa）
（2）小蔡家的压力锅锅盖（如图丙）上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，其中24cm为锅盖直径。高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2。
求：①锅内气体的压强最大可达多少______？
②锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全______？（结果用科学记数法表示并保留小数点后一位）
8．小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）实验前，小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等，如图甲所示，接下来的操作应该是______；
A．再多加一些红墨水
B．取下软管重新安装
C．按压金属盒的橡皮膜
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，如图乙，压强计测的是此深度的水向______的压强。接下来小明将金属盒缓慢向下，发现U形管两边液面的______变大，由此可知液体内部的压强与深度有关；
（3）小明保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示。小明此操作是想探究液体内部的压强是否与液体的______有关。但他的实验方案不正确，原因是：______。
9．如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
（1）本实验是通过观察________来比较压力作用效果的，此处运用到的物理研究方法是_______；
（2）通过比较图甲、乙，说明________，压力的作用效果越明显；
（3）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；
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p_______p'（选填“>”“<”或“=”）。
10．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______。
11．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：____________________。
12．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图（a）所示的情景，调节的方法是：______
A．将此时右边支管中高出的液体倒出
B．取下软管重新安装
（2）小明做了如图（b）所示的检查。当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是：______；
（3）比较______图实验，说明液体内部压强与深度有关；
（4）为了进一步研究在同一深度，液体的压强与液体的密度是否有关，小明保持（f）图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图（g）所示。比较（f）、（g）两次实验，小明得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠的。原因是：______；
（5）若图（g）中U形管左侧红墨水面比探头放入液体之前下降了，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 ______。（）
参考答案
1．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
2．大于 B 不可靠的 没有保证深度相同
3．机翼受到升力 8.5 在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大
4．弹簧秤甲的示数变小，弹簧秤乙的示数变大 A 增大
5．金属块质量相同时，随金属块体积的增大而增大 金属块体积相同时，随金属块质量的增大而增大 乙 乙的质量和体积均是最大
6．小于 液面高度差h
7．5 2.44×105Pa 6.5×103N
8．B 上 高度差 密度 没有控制金属盒浸入液体中的深度不变
9．海绵的凹陷程度 转换法 受力面积一定时，压力越大 乙、丙 =
10．压力大小 凹陷程度 乙、丁 大 没有控制压力大小相同
11．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
12．B 压强计的气密性不好 、 未控制深度相同