第9章 压强实验典型题
1.(2021·河北唐山·八年级期中)小刚同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时,用了完全相同的五块砖和完全相同的三块海绵、一块木板,做了如图所示的四个实验:
(1)该探究实验用到的实验方法是________________。
(2)观察四个实验,比较________和________图所示实验,说明:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)观察四个实验,比较甲乙两图所示实验,说明___________;
(4)旁边的小红做了图丁所示的实验,并和小刚图丙实验进行对比,得出结论:压力和受力面积相同时,压力作用效果也不相同。小红的结论________(选填“正确”或“错误”),因为________。
(5)为了描述压力作用效果,引入_______物理量。
2.(2021·河北石家庄·八年级期中)在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌 海绵 砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据______来比较压力的作用效果的;
(2)观察比较图甲 乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)观察比较乙 丙所示的情况,可以得到的结论是______;下列生活实例中的应用与这个结论对应的有______。
A.重型坦克履带很宽 B.压路机的碾子质量很大
C.破窗锤敲击端做成锥状 D.书包的背带做得宽且松软
3.(2021·河北邯郸·八年级期中)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,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的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下___________(选填“A”“B”或“C”)实验中。
A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.探究同种物质的质量与体积的关系
C.弹簧测力计是用弹簧的伸长量来反映弹簧所受拉力的大小
(2)对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时,___________越小,压力的作用效果越明显。
(3)比较图___________实验可知,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越大,这里应用的科学方法是___________。
(4)对比甲、丁两图,小刚发现海绵的形变程度一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小刚的方法是:___________(选填“正确”或“错误”),理由是:没控制___________。
(5)在物理学中,用___________来表示压力的作用效果。
4.(2021·河北邯郸·八年级期中)如图所示是小阳同学在探究压力的作用效果时的部分图片.
(1)比较甲、乙两图可知:_______.
(2)小阳将质量分布均匀的物体 B 沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丙所示,将左边部分移开后,发现剩余部分 B′对泡沫的压力作用效果没有变化,如图丁所示,这是因为压力的作用效果是由___ 和_______共同决定的.
5.(2021·河北张家口·八年级期中)某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力。”科学兴趣小组做了相关的实验。
步骤1:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1。
步骤3:改变受力面鱼水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表2和表3。
表1在水平面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
表2在18°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表3在25°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
7 5 4.5
8 10 9.0
9 15 13.5
请回答:
(1)比较序号__________的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是__________的。(选填“合理”或“不合理”)
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:_________。
6.(2021·河北唐山·八年级期中)在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过U形管中的_______来反映被测压强大小的;
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状__(选填“有关”或“无关”);
(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,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________;
(4)由乙、丙两图,得出的结论是_______;
(5)在图丙所示实验中若探头距液面的高度为5cm,此时U形管左右两侧水面的高度差为6cm,则盐水的密度为_______kg/m3。
7.(2021·河北唐山·八年级期中)小明同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)小明把器材按甲图所示组装完毕后,观察到两边液面如图甲所示,要使两侧液面相平,他应该______;
(2)比较图乙中的B和C图,可以探究液体压强与______的关系;比较图乙中的A和B图,得出探头浸入液体的深度______(填“越深”或“越浅”),U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体此深度处的压强就越______;
(3)小明发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明______;
(4)完成探究后,然后向下图装置左右两侧分别倒入一定量的水和某种液体(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜变平,则橡皮膜______侧是水,左侧橡皮膜浸入液面下8cm,右侧橡皮膜浸入液面下10cm,则这种液体密度是______kg/m3。
8.(2021·河北·石家庄外国语教育集团八年级期中)在探究“液体内部压强特点及影响因素”的实验中:
(1)如图甲所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明:液体有向__________的压强(选填“上”或“下”)。
(2)比较实验1可知,液体内部压强与______有关;比较实验2可知,液体内部压强与______有关。
(3)为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,他们应控制的量有______和______,要改变的是______。
(4)将玻璃管中的水倒掉,擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜相平,测得每一次橡皮膜在水中受到的压强,实验数据如下表,请根据表格中数据完成填空:
实验次数 1 2 3
沙子的质量/g 10 20 30
橡皮膜在水中受到的压强/Pa 125 250 375
将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,测得橡皮膜的深度为1cm,这种液体的密度是______g/cm3(g取10Nkg)
9.(2021·河北唐山·八年级期中)在学习了液体压强的知识后,小明用同一U形管压强计分别比较两种不同液体密度的大小。
(1)压强计的气密性良好,用手指按压橡皮膜时,通过U形管中水面的____________来反映液体压强大小。
(2)将该压强计的金属盒先后放入密度为p1、p2的两种液体中,看到的现象如图甲所示,他控制了______________相同,从这个实验可以比较出两种液体密度的大小关系是ρ1______ρ2。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)将该压强计的金属盒先后放入密度为ρ3、ρ4的两种液体中,看到的现象如图乙所示,他控制了____________相同,从这个实验可以比较出两种液体密度的大小关系是ρ3_______ρ4。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)两位同学用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水=1.0×103kg/m3),来测量某种液体的密度。实验过程如下:
①将玻璃管的一端用细线把橡皮膜扎好;
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中;
③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到____________为止(如图所示)测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2;
④计算待测液体的密度ρ液=____________。
10.(2021·河北石家庄·八年级期中)下图为探究“影响液体内部压强因素”的实验装置
(1)压强计______(填“是”或“不是”)连通器,本实验根据U形管中两管液面的______来判断液体压强的大小;
(2)比较图1中的甲和______,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:______;
(4)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?______。理由是______;
(5)小明自制了一个简易压强计,如图2所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将______(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会______(选填“上升”或“下降”)。
11.(2021·河北·石家庄市第四十二中学八年级期中)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前,小华同学检查实验装置,发现:按与不按探头的橡皮膜,U形管两边液面均处在同一水平线上,则这套实验装置可能出现的问题是:________;
(2)实验中液体压强的大小变化是通过比较_____________来判断的;
(3)本实验用到的主要的实验方法是________;
(4)比较乙和丙图,可以得到实验结论:___________;
(5)比较图中__________两图,可以得液体的压强与液体密度有关.
(6)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_________;
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的酒精
C.烧杯中换密度差更大的液体
D.使探头在液体中的深度加大且保持相同
(7)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为_________。(,,)
12.(2021·河北张家口·八年级期中)如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。()
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的________来表示;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用________(选填“有色”或“无色”);
(3)将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB________hC(选填“<”“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体________关系;
(4)由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置________。
13.(2021·河北唐山·八年级期中)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙 丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论 她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为____(用题中字母和表示)
14.(2021·河北·石家庄二十三中八年级期中)为研究液体内部压强恃点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧.
(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有压强:将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的_____有关;
(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如丙图所示,说明倒入液体的密度_____(选填“大于“、“等于”或“小于”)水的密度.
(3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管,并灌注红墨水,如丁图所示.使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有_____.
(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个_____.
15.(2021·河北秦皇岛·八年级期中)如图所示是托里拆利实验,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为_____mm。
(2)通过计算可知当时的气压为_____Pa(水银=13.5g/cm3,g=10N/kg)。
(3)实验过程中,若像图4中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将_____,水银柱的长度将_____。(均选填“变长”“变短”“不变”)
(4)若图1实验中,玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要_____。(选填“偏大”或“偏小”)
(5)图3实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是________。
16.(2021·河北唐山·八年级期中)如图是小芳同学“探究液体内部的压强规律”的实验;请依据所学知识解决下面几个问题:
(1)实验前,应调整压强计(甲图),使U形管左右两边的液面 ______;正确操作是 ______;(填字母)
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)比较丙、丁两图是探究液体压强与 ______的关系;
(3)比较乙、丙两图可以得出的结论是:在液体密度相同时,液体内部的深度越深产生的压强越 ______;
(4)小芳完成上述实验后,用一“T”形玻璃管对着U形管左边管口吹气,如图戊所示,可以看到 ______(选填“左”或“右”)管中的液面较高,该实验说明了气体流速越大的位置,压强越 ______;
(5)若图丁中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。(ρ盐水=1.2×103kg/m3)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 控制变量法或转换法 甲 丙 受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显 错误 显示压力作用效果的材料不同 压强
【解析】
(1)[1]压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,因此探究影响压力作用效果的因素,应采用控制变量法;实验中,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,用到了转换法。
(2)[2][3]甲、丙两图中,都是一块砖,压力相同,放置方式不同,受力面积不同,压力的作用效果不同,因此比较甲和丙图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)[4] 甲、乙两图中,受力面积相同,压力大小不同,压力的作用效果不同,说明受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)[5][6]小红对比丙、丁两图的实验,得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论是错误的,因为她没有控制受力面的材料相同。
(5)[7]压强是表示压力作用效果的物理量,为了描述压力作用效果,引入压强这个物理量。
2. 海绵的凹陷程度 明显 见解析 ACD
【解析】
(1)[1]实验中应用转换法,是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。
(2)[2]比较图甲和图乙,物体的受力面积相同而压力不同,乙图压力大,其压力的作用效果明显,由此得出的结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]比较乙、丙所示的情况,得到的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,反之,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
[4] A.重型坦克履带很宽,是通过增大受力面积减小压力作用效果的,故A符合题意;
B.压路机的碾子质量很大,是通过增大压力来增大压力作用效果的,故B不符合题意;
C.破窗锤敲击端做成锥状,是通过减小受力面积增大压力作用效果的,故C符合题意;
D.书包的背带做得宽且松软,是通过增大受力面积减小压力作用效果的,故D符合题意。
故选ACD。
3. C 受力面积 甲、丙 控制变量法 错误 压力的大小相等 压强
【解析】
(1)[1]实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法叫转换法。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法;故A不符合题意。
B.探究同种物质的质量与体积的关系,采用了控制变量法,故B不符合题意。
C.弹簧测力计的弹簧的伸长量越长,说明拉力越大,用弹簧的伸长量反映弹簧所受拉力的大小,用到转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[2]由甲乙两图可知,压力相同,甲图中受力面积减小,压力作用效果明显,可以得到当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[3][4]探究压力作用效果与压力的关系,保持受力面积相同,改变压力的大小,可以比较甲丙两图,这里用到控制变量法。
(4)[5][6]由甲丁两图可知,压力变化,受力面积同时也发生变化,得出压力作用效果跟受力面积的关系,这个实验没有控制压力大小相同,就探究压力作用效果跟受力面积的关系是错误的。
(5)[7]压力作用效果用压强来表示,压力作用效果越大,压强越大。
4. 压力的作用效果与受力面积有关 压力 受力面积
【解析】
(1)从甲乙两图中可以看出,不变的量是物体的压力,改变的是受力面积,通过泡沫塑料的凹陷程度可知:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(2)从丙丁两图中可以看出压力和受力面积同时改变时,压力的作用效果可能不变,所以进一步说明压力的作用效果是由压力大小和受力面积共同决定的.
5. 1、4、7或2、5、8或3、6、9 不合理 当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同或当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小
【解析】
(1)[1][2]小科同学的想法是:压力的大小等于重力;分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9中的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,物体产生的压力越小,由此可知:小科同学的想法是不合理的;
(2)[3]比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值是相同的,则可得出结论是:当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同;分析比较表一和表二和表三的实验中同一物体,静止在水平方向的夹角不同的受力面上的压力数据不同,且变小;可得出结论:当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小。
6. 液面高度差 无关 相等 深度一定时,液体密度越大压强越大 1.2×103
【解析】
(1)[1]压强计的U形管中的液面高度差不同,可以反映被测压强的大小。
(2)[2]丙、丁实验中,将压强计的橡皮膜放入不同开关容器中的盐水的同一深度,U形管的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器的形状无关。
(3)[3]图乙中,橡皮膜在水中的深度不变,金属盒的方位改变,U形管中的液面高度差保持不变,说明在液体内部同一深度处,液体各个方向的压强大小相同。
(4)[4]乙、丙两图中,将橡皮膜放入水和盐水的同深度,U形管液面高度差不同,橡皮膜在盐水中时,U形管液面高度差更大,这说明深度一定时,液体密度越大压强越大。
(5)[5]由题意知,容器中探头所受盐水的压强与U形管中6cm水柱产生的压强相同,即
ρ盐水gh盐水=ρ水gh水
所以
7. 拔下软管,重新组装器材 液体密度 越深 大 )(同种液体)同一深度向各个方向的压强都相等 左 0.8×103
【解析】
(1)[1]由于U形管内的液面有高低差,所要使两侧液面相平, 需要拆除软管重装。
(2)[2]图乙中的B图和C图因为液体深度相同,但液体的密度不同,所以可以探究压强与密度的关系。
[3] 比较A、B图,因为液体密度相同,探头浸入液体的深度不同,探究压强与液体深度的关系,在同一液体内部,深度越深,压强越大。
[4]探头浸入液体的深度越深,U形管两边液体的高度差就越大,表示液体此深度处的压强就越大。
(3)[5]探头所处深度相间,只改变深头方向, U形管两边液柱高度差不变。表明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(4)[6]由图可知橡片膜两边压强相同,根据,由于,所以,得橡皮膜左侧是水。
[7]根据得
则液体的密度
8. 上 深度 液体密度 液体密度 金属盒所在深度 金属盒方向 2.5
【解析】
(1)[1]橡皮膜向玻璃管内部凹陷,说明水对橡皮膜有向上的压强。
(2)[2][3]比较实验1可知,液体相同,金属盒越深,压强计高度差越大,故密度一定时,液体内部压强与深度有关;比较实验2,金属盒深度相同,液体密度不同,水密度大,压强计高度差大,故深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
(3)[4][5][6]为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,根据控制变量法,需要控制液体密度、金属盒深度一样,改变金属盒朝向。
(4)[7]由表格知,20g细沙产生压强为250Pa,装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,液体密度为
9. 高度差 深度 大于 液体压强 小于 薄膜变平
【解析】
(1)[1]压强计是通过U形管中两液面的高度差来反映被测压强大小的。
(2)[2]该压强计的金属盒先后放入密度为ρ1、ρ2的两种液体中,由图甲可知,金属盒的深度相同,左边压强计U形管内液面高度差较大,说明液体的压强较大。
[3]由于深度相同,液体的密度越大,产生的压强越大,所以液体密度大小关系
ρ1>ρ2
(3)[4]将该压强计的金属盒先后放入密度为ρ3、ρ4的两种液体中,由图乙可知,压强计U形管内液面高度差相同,左边金属盒浸入液体较深。
[5]液体压强相同时,深度越深,液体的密度越小,所以液体密度大小关系
ρ3<ρ4
(4)③[6]往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示)测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2。
[7]由薄膜变平可知,玻璃管内外受到的液体压强相等,则
ρ液gh2=ρ水gh1
ρ液=
10. 不是 高度差 乙 同种液体,在同一深度,向各个方向的压强相等 不能 没有控制深度一定 上凹 上升
【解析】
(1)[1]上端开口而底部连通的容器叫连通器,因压强计一端是密封的,所以压强计不是连通器。
[2]橡皮膜受到压力时,U形管内两边液面出现高度差,两边高度差表示压强的大小,压强越大,液面高度差也越大。
(2)[3]比较压强和深度的关系,液体密度和压强计朝向要相同,只改变深度,所以选甲和乙。
(3)[4]在乙、丙两次实验中,液体的密度相同,深度相同,但是金属盒的方向不同,压强计高度差相同,可知同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(4)[5][6]两杯中的液体密度、金属盒所处的深度均不相同,故不能得出结论,因为没有控制金属盒在液体中的深度相同。
(5)[7]液体内部向各个方向都有压强,深度越深液体压强越大,将简易的压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强,橡皮膜将向上凹。
[8]增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的压强越大,橡皮膜向上凹得越多,里面空气的体积越小,里面空气的压强越大,故细玻璃管中的液柱会上升。
11. 气密性差 U形管两边液面高度差 控制变量法 同种液体,深度越深,压强越大 丙丁 A
【解析】
(1)[1]气密性差是造成按压橡皮膜时,液柱的高度不变的原因。
(2)[2]实验中,无法直接测得液体压强的大小,是通过U形管中液面的高度差来比较液体压强大小变化的。
(3)[3]影响液体压强的因素有:液体的密度和液体的深度,要探究其中一个影响时,应保持另一个因素不变,而改变要探究的因素,故用到了控制变量法。
(4)[4]由乙、丙知,金属盒在水中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,在水中,深度越深,压强越大,故可得结论:是同种液体中,深度越深,压强越大。
(5)[5]比较丙、丁两次实验知,金属盒在水和盐水中的深度相同,水和盐水的密度不同,两U形管中液面的高度差不同,故丙、丁是探究液体压强与密度的关系。
(6)[6]
A.将U形管换成更细的,不能使能使U形管中液面的高度差变大,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的酒精,U形管中液面的高度差增大,故B不符合题意;
C.探头在不同液体中的深度相同,根据可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在烧杯中换密度差更大的液体,U形管中液面的高度差更大,故C不符合题意;
D.使探头在液体中的深度加大且保持相同,根据可知,液体密度一定时,探头所处深度越深,受到的压强越大,U形管中液面的高度差更大,故D不符合题意。
故选A。
(7)[7]橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
12. 高度差 有色 < 密度 D
【解析】
(1)[1]本实验通过转换法,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的高度差。
(2)[2]为了观察得清楚,应选用有色液体。
(3)[3]BC等深,但C处于浓盐水中,液体密度大,压强大,两侧液面的高度差hB[4]根据控制变量法,是研究液体密度对压强的影响。
(4)[5]ABCD四点中,液体密度越大、深度越大压强越大。
13. B 增大 上窄下宽 上移 BD
【解析】
(1)[1]使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故选B。
(2)[2][3]由乙丙两图可知,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[4]探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,保持橡皮膜的位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,液体深度增大了,没有控制液体的深度不变,应将探头适当上移,保持液体的深度不变。
(4)[5][6]在左侧加入适量的水,测量左侧水到橡皮膜中心的深度h4,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,橡皮膜变平可得
p水=p液体
ρ水gh4=ρgh2
ρ=
14. 深度 小于 压强 连通器
【解析】
1. 橡皮膜向内凹,说明水对橡皮膜有压强;液体内部压强与液体的深度有关;2.内外液体深度相同,压强不同,据液体压强公式p=ρgh分析可知,倒入液体的密度小于水的密度;3. 液体内部向各个方向都有压强;4. 上端开口,底部连通的容器叫做连通器.
(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明水对橡皮膜的压强变大,由此说明液体内部压强与液体的深度有关;(2) 当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,说明瓶外的水对橡皮膜的压强大于瓶内液体对橡皮膜的压强,据液体压强公式p=可知,倒入液体的密度小于水的密度. (3) 将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强; (4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管底部连通,上端开口构成一个连通器.
15. 760 1.026×105 不变 变长 偏小 管中水银会下降到与管外水银相平
【解析】
(1)[1]由图中数据可知,水银柱的高度为760mm。
(2)[2]当时的气压为
p=ρgh=13.5×103kg/m3×10N/kg×0.76m=1.026×105Pa
(3)[3][4]玻璃管倾斜,大气压不变,所以管中水银柱高度不变,长度增大。
(4)[5]实验时管中不慎进入少量空气,则空气会产生一定的向下的压强,使管中水银柱高度减小,测量的大气压值比真实值要偏小。
(5)[6]将玻璃管的顶部打破了一个小孔后,这个装置就相当于一个连通器,所以试管中水银会下降到与管外水银相平为止。
16. 相平 B 液体密度 大 左 小 500
【解析】
(1)[1] [2]实验前,应调整压强计(甲图),使U形管左右两边的液面相平。若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[3]选用丙、丁两图进行比较,由图可知,金属盒所处深度相同,液体的密度不同,是探究液体压强与密度的关系。
(3)[4]比较乙丙两图可知,在液体密度相同时,金属盒的深度不同,丙图中深度较大,U形管两侧液面高度差较大,即液体产生的压强较大,可以得出的结论是在液体密度相同时,液体内部的深度越深产生的压强越大,或液体压强与液体的深度有关。
(4)[5][6]用一“T”形玻璃管对着形管左边管口吹气,U形管左侧管口上方空气流速大,水面上方的空气压强小;右侧管口上方空气流速小,水面上方的空气压强大,所以左侧管中液面较高。
(5)[7]图乙中U形管左右两侧水面的高度差
h=5cm
因为U形管中是水,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
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