【暑假冲刺练习】专题复习07:压强(实验题)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、实验探究题
1.如图所示,是小莹同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)使用前小莹应检查装置是否漏气,方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜,若U形管中的液面都不能灵活升降,则说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”)。该实验是通过U形管内液面 来显示液体内部压强大小;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,则需通过____(填写下列正确选项前字母)方法可以进行调节:
A.拆除软管重新安装
B.从U形管内向外倒出适量水
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图中 三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)比较丁戊两图可知:在同一深度,液体内部压强与液体 有关;小莹同学在实验过程中发现丁戊两图的实验现象差别太小,不利于观察,若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显,则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度 (选填“更大”或“更小”)的液体;
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,则待木块静止后,橡皮膜所受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法比较”)。
2.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,测得该地的大气压相当于 m水银柱所产生的压强;
(2)已知海拔越高,气压越低。若想使水银柱的高度变为740mm,则应到海拔更 (选填“高”“低”)的地方进行实验;
(3)实验中,若倾斜玻璃管至如图丁所示,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 ;(两空均选填“变长”“变短”或“不变”)
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,管中混入少了的空气,则所测量的大气压值比真实值要 ;(选填“偏大”或“偏小”)
(5)如图丙,实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是 ;(选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”)
(6)若同学们用图己中B注射器、量程为0~5N 的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气 压,当弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图己中的 (选填A或B或C)注射器。
3.如图所示,在“探究影响液体压强的因素”的实验中:(已知U形管内装水)
(1)实验中液体内部压强是用U形管两侧液面的 来表示的,这种方法叫 法。实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)使用前,发现U形管内液面有高度差(左低右高),则接下来应该 ;
A.从U形管右端倒出部分水
B.取下软管,重新安装
C.在U形管左端加入一些水
(3)在甲图中若改变探头的朝向,U形管内液面高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)比较甲、乙两图可知,同一深度, ,液体压强越大;比较 两图可说明三峡大坝为何修建成上窄下宽的形状。
4.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。
(2)通过比较图甲、乙,说明 一定时, 越大,压力作用效果越明显。
(3)通过比较图 ,说明压力作用效果与受力面积大小有关。
(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“=”)。
(5)实验后,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。他在探究过程中存在的问题是 。
5.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;此处用到的实验方法是 (选填A、转换法;B、控制变量法;C、科学推理法);
(2)比较 两次实验,可以探究压力的作用效果与受力面积的关系;
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出的结论是 ;此处用到的实验方法是 (选填A、转换法;B、控制变量法;C、科学推理法);
(4)下列实例中,应用了(3)的结论的是____(选填A或B);
A.超载的货车容易损坏路面 B.菜刀越锋利,切菜越轻松
6.小明在实验室用微小压强计(如图所示)探究液体内部压强的规律。
(1) 实验前,要使橡皮膜在自然状态时,压强计U形管两边的液面 (选填“在”或“不在”)同一水平面上。开始实验时,将探头放入液体中,液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映,U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越 (选填“大”或“小”)。
(2) 小明的某次探究过程中,实验情形如图中甲、乙、丙所示,则小明在此次探究过程中的自变量是 。
(3) 小白认为液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关,请你帮助小明设计实验,证明小白的说法是错误的。要求:①简要写出实验步骤;②画出记录实验数据的表格。
7.如图所示是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验,甲、乙和丙三个相同的烧杯中分别注入酒精、盐水和盐水,且深度相同,请回答下列问题:
(1)实验前需要检查装置气密性好不好,检查方法是用手轻轻挤压橡皮膜,看U形管两液面的高度差是否有明显变化,如果有明显变化,说明气密性 (选填“好”或“不好”),实验中,U形管里的液体选择 (选填“有颜色”或“无颜色”),实验中通过观察U形管里的液体的高度差来观察压强的大小;
(2)比较甲、乙两图可知,液体内部压强与液体的 有关;拦河坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比 两图所得结论进行说明;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加入盐水(未溢出),U形管两液面的高度差将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)对比甲、丙两图,细心的小明发现甲图中酒精的密度小于丙图中盐水,但甲图中U形管左右高度差反而大于丙图,于是认为“液体密度越大,液体内部压强越大”不正确,你的观点是 (“同意”或“不同意”),理由是 。
8. 通过学习,同学们知道了液体压强的特点.在此基础上,老师提出了这样的问题:
有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区分开?
(1)压强计 填“是”或“不是”连通器.
(2)当压强计的金属盒在空气中时,形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图所示的情景.出现这种情况的原因是:形管左管液面上方的气压 大气压填“大于”、“小于”或“等于”;调节的方法是:
A、将此时右管中高出的液体倒出
B、取下软管重新安装
(3)小明再作图所示的检查.当用手指按压不论轻压还是重压橡皮膜时,发现形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因可能是: .
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图和所示.他发现图中形管两边的液柱高度差较大,于是认为图杯子中盛的是盐水.
你认为小明的结论是 填“可靠的”或“不可靠的”;
简要说明理由: .
(5)图中保持金属盒的位置不变,将烧杯中的液体取出一部分,形管两侧液面高度差将 填“变大”“不变”或“变小”.
9.探究液体内部压强的特点。
(1)如图甲,使用压强计前应检查其气密性,如果按压压强计探头的橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差,松手后仍有高度差,则压强计是 (选填“漏气”或“不漏气”)的;
(2)比较图中 两图可以得到实验结论:同种液体内部,深度越深,压强越大;
(3)丁图是另一种液体,比较图中 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。丁图中液体密度ρ1 ρ水(选填“>”“<”或“=”);
(4)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,下面改进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液体
C.烧杯中换密度差更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
10.通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(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,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压,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)小明再做图(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)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。小明的结论是不可靠的,理由是: 。
11.小宁利用压强计等装置来探究液体内部压强的规律,进行了如下的操作:
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。比较实验A、B可知:在液体内部的同一深度,液体向 的压强都相等。
(3)比较实验A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(4)小宁做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择如图乙所示的两容器进行实验,得出的结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
12. 小鲁和小巴在完成了第九章压强的学习后,利用课余时间完成了如下的探究实验:
如图的甲、乙所示是小鲁用已经调节好的压强计探究“液体内部压强”的实验;
如图的、、所示是小巴利用一瓶矿泉水和海绵探究压力的作用效果的实验,瓶中水的体积关系。
(1)如图甲所示,小鲁将压强计探头放入水中,形管两侧液面出现高度差,则其高度差 选填“等于”或“反映”探头受到的压强大小。保持探头位置不变,将橡皮膜朝着不同方向,形管两侧液面的高度差不变,表明在液体内部同一深度各个方向压强 ;
(2)把探头慢慢下移,发现形管两边液面的高度差逐渐增大,从而得知:在同一种液体里,液体的压强随液体 的增加而增大;
(3)保持图甲金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图乙所示,小鲁发现形管两侧液面高度差变大了,从而他得出“液体的密度越大,液体压强越大”的结论。你认为他的分析对吗? 选填“对”或“不对”;
(4)如图所示,小田通过分析比较图中 两次实验可以探究压力的作用效果与受力面积的关系;
(5)分析图中、两次实验可以得出结论:在 相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;
(6)在图中水对瓶底的压力为,图中水对瓶盖的压力为,则 选填“大于”、“等于”或“小于”。
13.同学们在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验所用压强计的金属盒土的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精,水以及水银中的一种液体,为了使实验现象更明显,同学们应该选择三种液体中 的装入U形管中(ρ盐水>ρ水>ρ酒精);
(3)该实验通过U形管两侧液面的 来比较液体压强的大小。
(4)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,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是____(选填"A”或“B");
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(5)比较乙图的A、B两次实验,可以初步得出结论:在同种液体中,液体 越大,液体压强越大;要探究液体压强与液体密度的关系,应选用图乙中的 两图进行对比;保持B图中金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,发现U型管中液面不发生变化,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部向各个方向的压强 ;
(6)同学们还设计了图丙所示的装置来比较液体密度的大小,将两个完全相同的探头分别放在D、E容器内,D容器中液体密度为 ρ1,E容器中液体密度为 ρ2,当两探头在液体中所处的深度如图丙所示时,U形管压强计中左右液面刚好相平,则 ρ1 ρ2(选填">""<""=")。
14. 如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明将废弃的矿泉水瓶装上水后放在海绵上进行实验。
(1)实验时,是通过观察 来比较瓶对海绵的压力作用效果的,这种实验方法叫做 。
(2)将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,如图甲、乙所示,此时,矿泉水瓶对海绵的压力 选填“大于”“小于”或“等于”,可得出结论: ,压力作用效果越明显。
(3)通过分析比较图 三次实验得出结论:当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关。
(4)完成实验后,小明在矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出三个小孔,观察图戊现象,这个小实验可以研究液体的压强大小与液体 的关系。
15. 小明在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,进行了如图甲、乙、丙所示的操作。
(1)实验中,通过观察 来比较压力的作用效果,这主要运用了物理研究方法中的 法。
(2)通过比较图甲,乙两次实验,可得出: ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 填序号两次实验,说明压力一定时,受力面积越 选填“大”或“小”,压力作用效果越明显。
(4)同桌的小亮设计如图丁所示的实验方案进行探究,你认为小亮的实验方案是否合理?并说明理由。 。
16. 如图是小北利用压强计“探究影响液体内部压强大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验所用的压强计探头上的橡皮膜应该选用较 选填“薄”或“厚”一些的较好。该实验是通过形管两侧液面 来反映压强计探头受到的压强大小;
(2)比较图甲和乙,可以探究的问题是:同种液体,液体压强与 的关系。因此拦河大坝要做成 的形状选填“上窄下宽”或“上宽下窄”;
(3)小北保持探头在水中的深度不变,将水换成浓盐水,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同一深度处,液体密度越 ,液体压强越大;
(4)若图甲中压强计探头上的橡皮膜位于水面下处,可计算出橡皮膜所受水的压强为 。
答案解析部分
1.【答案】(1)漏气;高度差
(2)A
(3)甲、乙、丙;相等
(4)密度;更小
(5)变大
【解析】【解答】(1)按压橡皮膜会使探头内的气压大小发生改变,从而导致U形管中液体升降,若用手无论轻压还是重压橡皮膜,U形管中的液面都不升降,则说明该装置漏气。
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
(2)U形管右端上方与大气相通,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要拆除软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就能相平,A符合题意,BC不符合题意。
故答案为:A。
(3)甲、乙、丙图中,橡皮膜的朝向不同,深度相同,U型管中液面的高度差相同,由转换法可知,探头所处位置的液体压强相同,故比较甲、乙、丙三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强相等。
(4)比较丁戊两图可知中,橡皮膜的深度相同,盐水的密度大于水的密度,由转换法可知,盐水产生压强较大,故可得出,在同一深度,液体内部压强与液体的密度有关。
探头在水、盐水中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度相同,液体的压强相同,若U形管中的液体密度越小,则高度差越大,故可以将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体。
(5)保持图戊中橡皮膜的位置不变,在图戊中的烧杯中放入一个小木块,木块放入水中会排水,导致木块静止后水面升高,则橡皮膜所处的深度变大,故所受到的液体压强将变大。
【分析】(1)U形管两侧液面高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法;U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;根据转换法分析;
(2)U形管内水面已有高度差,拆除软管重新安装即可;
(3)(4)液体的压强大小与液体的密度和深度有关;与方向无关,要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法;
(5)放入小木块后,根据液面深度的变化,利用p=pgh分析橡皮膜受到的液体的压强的变化。
2.【答案】0.75;更高;不变;变长;偏小;液柱下降;C
【解析】【解答】(1)由图中数据可知,水银柱的高度为0.75m。
(2)想使水银柱的高度变为740mm,外界大气压减小,应到海拔更高的地方进行实验。
(3)外界气压不变时,水银柱的高度不变,若倾斜玻璃管至如图丁所示,水银柱的高度将不变,长度将变长。
(4)实验时管中不慎进入少量空气,空气会产生一定的向下的压强,水银柱高度减小,测量值比真实值要偏小。
(5)将玻璃管的顶部打破了一个小孔后,玻璃管上方也受到大气压的作用,试管中水银会下降到与管外水银相平为止。
(6)因为大气的压强一定,受力面积越小,压力也会越小,当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器。
故选C。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
3.【答案】高度差;转换;漏气;B;不变;液体的密度越大;乙、丙
【解析】【解答】解:(1)实验中液体内部压强是用U形管两侧液面的高度差来表示的,这种方法叫转换法。实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置漏气;
(2)使用前,发现U形管内液面有高度差(左低右高),则接下来应该取下软管,重新安装,故B正确,AC错误;
(3)在甲图中若改变探头的朝向,U形管内液面高度差将不变;
(4)比较甲、乙两图可知,同一深度,液体的密度越大,液体的压强越大;比较乙、丙两图,同种液体,深度越大,液体的压强越大,可说明三峡大坝为何修建成上窄下宽的形状。
故答案为:(1)高度差;转换;漏气;(2)B;(3)不变;(4)液体的密度越大;乙、丙。
【分析】 (1)在探究液体压强的实验中,用U形管中液面的高度差来反映液体内部压强的大小,这种方法叫转换法;实验前要先检查装置的气密性。
(2)如果使用前左右液面不相平,应该取下软管,重新安装。
(3)在同一深度,液体朝各个方向的压强均相等。
(4)在同一深度,液体的密度越大,压强越大;同种液体,深度越大,液体的压强越大。
4.【答案】海绵的凹陷程度;受力面积;压力;乙、丙;=;没有控制压力一定
【解析】【解答】解:(1)本实验是通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的,海绵的形变程度越大,压力的作用效果越明显。
(2)甲、乙两图中,海绵的受力面积相等,乙图中海绵受到的压力较大,海绵的形变程度较大,通过比较图甲、乙,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)乙、丙两图中,海绵受到的压力相等,乙图中海绵的受力面积较小,海绵的形变程度较大,通过比较乙、丙两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)丙、丁两图中,水平面受到的压力相等,水平面的受力面积也相等,所以,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'。
(5)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小一定,实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小不同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;(3)乙、丙;(4)=;(5)没有控制压力一定。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)(3)(5)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
(4)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显,若被压物质不同,不能根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,根据分析。
5.【答案】(1)海绵的凹陷程度;A
(2)乙、丙
(3)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;B
(4)A
【解析】【解答】 (1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的;采用了转换法,故选:A;
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力大小不变,故比较乙和丙两图可得的实验结论是:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)比较甲、乙两图可得到的实验知,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果越明显。结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;控制受力面积的大小不变,应用控制变量法,故选:B;
(4)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
A、超载的货车容易损坏路面,是在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,故A符合题意;
B、菜刀越锋利,切菜越轻松,是压力一定时,减小受力面积,增大压强,故B不符合题意;
故选:A。
【分析】 (1)本实验通过海绵的凹陷程度(要明显)来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)(4)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
6.【答案】(1)在;大
(2)液体深度
(3)①实验步骤:将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1,探头到水面的距离h1,读出压强计U形管两侧的液面高度差Δh1,将以上数据记录在表格中;
向烧杯中倒入数量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍然h1,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差Δh2,将以上数据记录在表格中,用同样的方法再做一次实验,记录数据;
②记录实验数据的表格如下
实验次数 探头到水面的距离h/cm 探头到烧杯底部的距离L/cm 压强计U形管两侧的液面高度差Δh/cm
1
2
3
实验现象:根据表中数据可知,虽然改变探头到烧杯底部的距离,但是探头到水面的距离不变时,压强计U形管两侧的液面高度差不变,由此可以证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关,所以小白的说法是错误。
【解析】【解答】(1)微小压强计在测量液体压强是,没有放入液体中,U形管两侧的液面要在同一水平面上,放入液体中时,是通过U形管两侧的液面高度差来反映压强的大小,液面高度差越大,此处液体的压强越大。
(2)从甲乙丙可以看出,压强计的探头在同种液体中,但深度不同,即探究的是液体压强与液体深度的关系。
(3)①实验步骤:
将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1,探头到水面的距离h1,读出压强计U形管两侧的液面高度差Δh1,将以上数据记录在表格中;
向烧杯中倒入数量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍然h1,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差Δh2,将以上数据记录在表格中,用同样的方法再做一次实验,记录数据;
②记录实验数据的表格如下
实验次数 探头到水面的距离h/cm 探头到烧杯底部的距离L/cm 压强计U形管两侧的液面高度差Δh/cm
1
2
3
实验现象:根据表中数据可知,虽然改变探头到烧杯底部的距离,但是探头到水面的距离不变时,压强计U形管两侧的液面高度差不变,由此可以证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关,所以小白的说法是错误。
【分析】(1)液体压强计是通过u形管两侧的液面高度差来反映液体压强大小的,放入液体前,两侧液面相平,放入液体后,高度差越大说明压强越大。
(2)采用控制变量法,那个量变化,研究的就是和那个量的关系,此时变化的是深度,即研究的是与深度的关系。
(3)探究液体压强与该点到容器底部的关系时,则变量应该是该点到底部的距离不同,但要控制液体一样,和探头到液面的距离相同。
7.【答案】(1)好;有颜色
(2)密度;乙、丙
(3)变大
(4)不同意;没有控制液体的深度相同
【解析】【解答】探究液体内部压强大小的实验中,
(1)实验前,挤压金属探头的橡皮膜时,U形管两液面的高度有明显变化,说明气密性好;U形管里的液体选择有颜色的,便于观察液面高度变化;
(2)比较甲、乙两图,金属盒深度相同,液体密度不同,U形管中液面高度差不同,可知,液体内部压强与液体的密度有关;拦河坝上窄下宽,是因为液体深度变大,压强变大,大坝的下方宽,可以抵抗变大的液体压强,乙、丙两图液体密度相同,深度不同,U形管的液面高度差不同,液体压强随深度增大而增大;
(3)保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加入盐水,液体密度变大,探头的深度变大,液体压强变大,U形管两液面的高度差将变大;
(4)在甲、丙两图中,液体的深度不相同,液体密度也不同,不能比较液体压强和液体密度的关系。
【分析】(1)按压U形管的橡皮膜时,U形管中液面升将灵活,装置不漏气; 实验时,有颜色的水,更便于观察;
(2)当深度相同,液体压强和液体密度有关;液体密度相同时,液体压强随深度的增大而增大;
(3)当液体密度变大,深度变大时,液体压强变大,U形管中的液面高度差变大;
(4)液体密度和深度都不同时,不容易比较液体压强和液体密度的关系。
8.【答案】(1)不是
(2)大于;B
(3)装置漏气
(4)不可靠的;没有控制金属盒在液体中的深度相同
(5)变小
【解析】【解答】(1)U形管压强计,一端和金属 探头连接,不开口,不是连通器,连通器需要上部都开口;
(2)实验前,U形管两边的液面应当相平,根据图a,左侧液面低,是由于U形管左管液面上方的气压大于大气压,右侧液面更高些;需要取下软管重新安装,直到液面相平,B符合题意;
(3)按压U形管的橡皮膜时,U形管两边液柱高度几乎不变化,原因是装置漏气,将挤压的气体压出,没有作用在U形管中的液面上,液面高度不变;
(4)将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图c和d.已知液体密度不同,观察到金属盒在液体中的深度不同,图d中U形管两边的液柱高度差较大,认为图d杯子中盛的是盐水,结论不可靠; 理由是:探究液体压强与液体密度的关系时,需要保持深度相同,而图像中,没有控制金属盒在液体中的深度相同,所以结论不可靠;
(5)d图中保持金属盒的位置不变,将烧杯中的液体取出一部分,金属盒到液面的深度变小了,液体压强会变小,则U形管两侧液面高度差将变小。
【分析】(1)U形管压强计的一端和金属盒连接,没有连接空气,不是连通器;
(2)当金属盒在空气中时,U形管液面高度不同,较低的一侧,气压较大;需要取下软管,重新组装。
(3)按压金属盒的橡皮膜时,若U形管中液面高度不变,是装置漏气了;
(4)探究液体密度不同,压强不同时,需要保持深度相同;
(5)当液体密度相同时,改变金属盒的深度,液体压强变小,U形管液面高度差变小。
9.【答案】(1)不漏气
(2)乙、丙
(3)丙、丁;>
(4)A
【解析】【解答】(1)按压压强计探头的橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差,松手后仍有高度差,说明压强计气密性良好,不漏气;
(2)丙图中探头在水中比乙图中探头在水中更深,压强计U形管两侧液面高度差更大,能说明同种液体内部,深度越深,压强越大;
(3)丙图中探头在水中,丁图中探头在另一种液体中,深度一样,两者的压强计U形管两侧液面高度差不同,能说明液体的压强与液体密度有关;由于丁图中压强计U形管两侧液面高度差更大,即液体压强更大,所以该种液体的密度ρ1>ρ水;
(4)A、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,可能是由于U形管过粗,可以将U形管适当换成更细的,故A正确;
B、U形管中换用密度更小的液体,不会影响U形管左右两侧液面的高度差,故B错误;
C、烧杯中换密度差更大的液体,会使U形管左右两侧液面的高度差变大,但仍不会解决“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”的问题,故C错误;
D、使探头在不同液体中均向下移动相同的距离,会使U形管左右两侧液面的高度差变大,但不会改变“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”,故D错误。
【分析】U形管两侧液面出现高度差,松手后仍有高度差,说明压强计气密性良好;液体内部的压强与液体密度和深度都有关系,进行实验时,要会将实验目的或结论与具体操作相匹配;U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,说的是“在不同液体中”,而不是“在一种液体中”,注意区分。
10.【答案】(1)B
(2)压强计的气密性不好
(3)没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处
【解析】【解答】探究液体内部压强特点时,
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应相平,根据图(a)情景,左右液面不平,应取下软管重新安装,B符合题意;
(2)根据图(b),当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明装置漏气,压强计的气密性不好;
(3)将金属盒先后浸入到两杯液体中,根据图(c)和(d),金属盒在液体中的深度不同,图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,判断图(d)杯子中盛的是盐水,结论不可靠,没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处。
【分析】(1)探究液压强时,实验前,U形管中液面要相平,否则重新组装;
(2)按压橡皮膜时,U形管中液面高度不变,是装置漏气;
(3)探究液体压强和液体密度关系时,需要保持深度相同。
11.【答案】(1)不属于
(2)各个方向
(3)深度
(4)无关
【解析】【解答】(1)连通器指的是上端开口,下端相连,压强记得U型管上端并没有都开口,所以不是连通器。
(2)在液体内部,同一深度液体向各个方向的压强都相等。
(3)由实验AC可知,液体内部压强大小跟深度有关。
(4)液体压强大小与液体密度有关,与进入液体的深度有关,与容器的形状无关。
【分析】(1)连通器是上端开口,下端相连。
(2)在液体内部同一深度,各个方向的压强都相等。
(3)液体压强于深度有关。
(4)液体压强大小与液体密度有关,与液体深度有关。
12.【答案】(1)反映;相等
(2)深度
(3)不对
(4)、
(5)受力面积;大
(6)大于
【解析】【解答】探究液体内部压强的实验;
(1)如图1甲,压强计探头放入水中,U形管两侧液面受到的压强不同,液面高度不同,出现高度差,可以反映探头受到的压强大小;保持探头位置不变,改变探头方向,U形管两侧液面的高度差不变,可知:在液体内部同一深度各个方向压强相等;
(2)把探头下移,深度变大,U形管两边液面高度差增大,反映压强变大了,得知:在同一种液体里,液体的压强随液体深度的增加而增大;
(3)保持甲图金属盒的位置不变,将浓盐水倒入烧杯中搅匀,在液体密度改变时,深度也改变了,U形管两侧液面高度差变大了,由于没有控制变量,得出的“液体的密度越大,液体压强越大”的结论不对;
(4)如图2,探究压力和受力面积的关系,需要保持压力相同,分析图中A、B两次实验,瓶中水量相同,压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以探究压力的作用效果与受力面积的关系;
(5)在图2,B、C两次实验,受力面积相同,瓶中水不同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,压力越大,海绵凹陷越明显,可得:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(6)在图2中,A中水柱是柱形,水对瓶底的压力等于水的重力,为FA,图B中,瓶盖的面积小于上方面积,侧边的水对瓶子侧壁有压力,水对瓶盖的压力小于水的总重力,为FB,则FA大于FB。
【分析】(1)通过U形管中液面高度差,可以反映液体压强的大小;密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等;
(2)液体内部的压强随深度的增大而增大;
(3)探究液体内部压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)探究压力的作用效果和受力面积的关系,需要改变受力面积,保持压力相同;
(5)当受力面积相同时,压力越大, 压力的作用效果越明显;
(6)容器底受到液体的的压力与容器形状有关,柱形容器底受到的压力等于液体重力;底面积小于口面积,压力小于液体重力。
13.【答案】(1)薄
(2)酒精
(3)高度差
(4)B
(5)深度;BC;相等
(6)<
【解析】【解答】探究液体压强的实验中,
(1)压强计的金属盒上的橡皮膜受到液体压强发生形变,易形变的物体效果好,应薄一些;
(2)当压强相同时,液体密度越小,U形管中液面高度差越大,现象明显,则选择密度较小的酒精装入U形管中;
(3)U形管一侧受到液体压强,橡皮膜发生形变,U形管中液面高度发生变化,可以通过U形管两侧液面的高度差,比较液体压强的大小;
(4)如图甲,在使用前,U形管左右两侧液面不同,应取下软管重新安装,使U形管中液面平齐,B符合题意;
(5)根据乙图的A、B实验,液体密度相同,深度不同,U形管液面高度差不同,可得:在同种液体中,液体深度越大,液体压强越大;要探究液体压强与液体密度的关系,要保持深度相同,液体密度不同,应选用图乙中的B、C两图进行对比;当金属盒在水中的深度不变,改变方向,发现U型管中液面差相同,可知:在同种液体中,深度相同时,液体内部向各个方向的压强相等;
(6)根据图丙,U形管中液面相平,说明左右两侧压强相等,D容器中的金属盒更深,根据p=ρgh,当压强相同时,h越大,ρ越小,则 ρ1<ρ2。
【分析】(1)液体压强计的橡皮膜越薄,现象越明显;
(2)压强相同时,液体密度越小, 液面高度差越大, 便于观察;
(3)通过U形管中液面高度差,可以反映液体内部压强的大小关系;
(4)实验前,U形管中出现液面高度差,需要取下软管,重新组装;
(5)密度相同时,深度越大,液体压强越大; 探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;当液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等;
(6)当压强相同时,深度越深,液体密度越小。
14.【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)等于;压力一定,受力面积越小
(3)乙、丙、丁
(4)深度
【解析】【解答】(1)在“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,瓶对海绵的压力作用效果是通过海绵的凹陷程度体现出来的,实验方法为转换法;
(2)矿泉水瓶正立放在海绵上时和倒立放在海绵上时,对海绵的压力都等于瓶子的重力大小与瓶中水的重力大小之和,所以矿泉水瓶对海绵的压力F正立等于F倒立;
甲、乙图对比,可知矿泉水瓶倒立时比正立时,海绵的凹陷程度更加明显,所以可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)乙、丙、丁三图,矿泉水瓶都倒立,所以海绵的受力面积都相同;瓶中的水依次减少,所以瓶子对海绵的压力依次增加;乙、丙、丁三图中海绵凹陷程度越来越小,所以当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关。
(4)孔中喷射出水的远近由瓶内水的压强决定;由图戊知,由上到下,水的深度越来越深,水喷射得越来越远,说明对应的液体压强越来越大,所以该实验可研究液体的压强大小与液体深度的关系;
【分析】压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度体现出来的,此为转换法;由正立改为倒立,改变的不是压力,而是受力面积,根据海绵的凹陷程度可探究受力面积对压力作用效果的影响;只改变物重,本质上是为了改变压力,根据海绵的凹陷程度可探究压力对压力作用效果的影响;在容器不同深度出钻孔,根据水喷射的远近,可判断深度对液体压强的影响。
15.【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)乙、丙;小
(4)不合理,木板形变不明显,不易观察
【解析】【解答】(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;
②这主要运用了物理研究方法中的转换法。
(2)根据图片可知,甲和乙中都是桌腿向下,即接触面积相等;乙中小桌和砝码产生的压力更大,海绵凹陷的更厉害,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积,故选实验乙和丙。乙中受力面积小,海绵凹陷程度更大,那么得到结论:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)同桌的小亮设计如图丁所示的实验方案进行探究,我认为小亮的实验方案是不合理,理由:木板形变不明显,不易观察。
【分析】(1)①海绵受到压力后发生凹陷,且凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
②物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验,根据凹陷程度比较压强作用效果,并描述结论。
(4)只有容易发生明显形变的物体才适合完成这个实验。
16.【答案】(1)薄;高度差
(2)液体深度;上窄下宽
(3)大
(4)500
【解析】【解答】探究影液体内部压强大小的影响因素时,
(1)压强计探头上的橡皮膜受到压力后会凹陷,推动U形管中液面下降,橡皮膜越薄,效果越明显,用较薄一些的较好;实验时,橡皮膜受到的压强越大,U形管中液面高度差越大,通过U形管两侧液面高度差,可以反映压强大小;
(2)比较图甲和乙,液体密度相同,深度不同,乙图中深度更深,U形管中液面高度差大,可以探究:同种液体,液体压强与液体深度的关系;水位越高,拦河大坝底部受到的水的压强越大,大坝下部更宽,可以承受更大的液体压强,所以做成上窄下宽的形状;
(3)如图乙、丙,探头水中和浓盐水中的深度相同,盐水中U形管的液面高度差更大,说明压强更大,可知:在同一深度处,液体密度越大,液体压强越大;
(4)根据深度h=5cm=0.05m,计算水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
【分析】(1)压强计橡皮膜越薄,受到压强后形变越明显,效果好;通过U形管中液面高度差反应液体压强的大小;
(2)当液体密度相同时,液体压强与液体深度有关;深度越深,液体压强越大;
(3)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(4)根据p=ρgh,可以计算液体压强的大小