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專題11壓強(qiáng)與浮力實(shí)驗(yàn)專題
1.(2025·山東·中考真題)【新材料】鎵銦錫合金常溫下處于液態(tài),且無(wú)毒。物理科創(chuàng)小組的同學(xué)們認(rèn)為
可以用它代替易揮發(fā)、有毒的水銀測(cè)量大氣壓強(qiáng),他們決定先測(cè)量鎵銦錫合金的密度,再測(cè)量大氣壓強(qiáng)。
(1)測(cè)量密度前,為了提高液體體積測(cè)量的精確度,應(yīng)在圖中所示的三種注射器中選擇(選填
“5mL”“20mL”或“30mL”)的注射器。
(2)同學(xué)們先測(cè)量了所選用注射器的質(zhì)量m1隨后用注射器抽取適量的鎵銦錫合金。他們發(fā)現(xiàn)抽取液態(tài)合金時(shí),
注冊(cè)器中會(huì)有氣泡,于是將氣泡排出后,讀取合金的體積V,并用天平衡量它們的總質(zhì)量m2。將測(cè)量和計(jì)
算出的數(shù)據(jù)填入表格。
實(shí)驗(yàn)注射器的質(zhì)注射器和合金總質(zhì)量合金密度
抽取的合金體積/mL
3
次數(shù)量m1/gm2/gg/cm
113.91.26.4
26.228.53.66.2
34.0
3
第3次實(shí)驗(yàn)所測(cè)m2如圖乙所示,為g,計(jì)算得合金密度為g/cm。
通過(guò)三次實(shí)驗(yàn),得到所測(cè)鎵銦錫合金的密度為g/cm3。
(3)將PU耐壓透明軟管注滿鎵銦錫液態(tài)合金后,手持軟管中部緩慢上提,保持兩端管口始終在液態(tài)合金液
面以下,直至軟管中液柱分離,如圖丙所示。測(cè)得管內(nèi)外液面高度差h為160cm,小組測(cè)得的大氣壓強(qiáng)為
Pa。(取g=10N/kg)
(4)交流評(píng)估時(shí),小明回想起,測(cè)量液態(tài)合金體積過(guò)程中。注射器零刻度線前端接口處,還有一小部分液體,
如圖丁所示,這部分液態(tài)合金體積未被計(jì)入,會(huì)導(dǎo)致密度的測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”或“偏小”)。請(qǐng)你
利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),消除這一小部分液體帶來(lái)的影響,測(cè)得更準(zhǔn)確的密度值。簡(jiǎn)要說(shuō)明你的實(shí)驗(yàn)思
路。
【答案】(1)5mL
(2)31.46.36.3
(3)1.008×105
(4)偏大見(jiàn)解析
【詳解】(1)為了提高液體體積測(cè)量的精確度,應(yīng)選擇量程合適且分度值較小的注射器。在測(cè)量過(guò)程中,
我們需要抽取一定體積的鎵銦錫合金,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,抽取的合金體積在1~4mL左右,5mL量程的注射
器既能滿足測(cè)量需求,其分度值相對(duì)20mL和30mL量程的注射器更小,測(cè)量更精確。故應(yīng)選擇5mL的注射
器。
(2)[1]觀察乙圖,天平游碼標(biāo)尺的分度值為0.2g,游碼示數(shù)為1.4g,則第3次實(shí)驗(yàn)所測(cè)質(zhì)量
m220g10g1.4g31.4g
mm31.4g6.2g25.2g
213
[2]第3次實(shí)驗(yàn)抽取的合金體積為4.0mL,計(jì)算得合金密度為336.3g/cm
V34.0mL4.0cm
[3]通過(guò)三次實(shí)驗(yàn),得到所測(cè)鎵銦錫合金密度的平均值為
6.4g/cm36.2g/cm36.3g/cm3
1236.3g/cm3
33
(3)鎵銦錫合金密度6.3g/cm36.3103kg/m3
液柱高度差h160cm1.6m
則大氣壓強(qiáng)pgh6.3103kg/m310N/kg1.6m1.008105Pa
(4)[1]測(cè)量液態(tài)合金體積過(guò)程中,注射器零刻度線前端接口處還有一小部分液體未被計(jì)入體積,根據(jù)
m
,質(zhì)量測(cè)量準(zhǔn)確,體積測(cè)量偏小,所以密度的測(cè)量結(jié)果偏大。
V
[2]可以先吸入較多的液體讀出體積并測(cè)量總質(zhì)量,然后排出一部分液體測(cè)量剩余的質(zhì)量,并讀出體積。
2.(2024·吉林長(zhǎng)春·中考真題)【科學(xué)創(chuàng)新】“領(lǐng)先”科創(chuàng)小組利用一個(gè)內(nèi)、外壁均附有刻度尺,厚度均勻
的平底柱形玻璃筒進(jìn)行如下探究:
(1)將玻璃筒放入大燒杯內(nèi)的水中,玻璃筒豎直漂浮,如圖甲所示。測(cè)得玻璃筒浸入水中的深度為h1;
(2)向玻璃筒中緩慢注水,觀察到玻璃筒浸入水中的深度逐漸變大,說(shuō)明:浸在液體中的物體所受浮
力的大小跟有關(guān);進(jìn)一步分析還可說(shuō)明:液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟有關(guān)。當(dāng)玻璃筒內(nèi)水柱的
高度為h0時(shí)停止注水,此時(shí)玻璃筒仍豎直漂浮,測(cè)得玻璃筒浸入水中的深度增加了h2;
(3)如圖乙所示,將一個(gè)底部平滑的固體藝術(shù)品放在質(zhì)地均勻的黏土上A處;將玻璃筒從水中取出并
將外壁及底擦干,然后放在黏土上B處,繼續(xù)向玻璃筒中緩慢注水,發(fā)現(xiàn)黏土凹陷程度增大,說(shuō)明壓
力的作用效果跟有關(guān)。當(dāng)B處與A處凹陷程度相同時(shí),停止注水,發(fā)現(xiàn)玻璃筒內(nèi)水柱的高度
增加了0.5h0;
(4)利用上述方法可粗略測(cè)出該藝術(shù)品對(duì)黏土的壓強(qiáng),其表達(dá)式為p(用水、g及物理量
符號(hào)表示)。
【答案】排開(kāi)液體體積液體深度壓力大小水h1g+1.5水h2g
【詳解】(2)[1]向玻璃筒中緩慢注水,觀察到玻璃筒浸入水中的深度逐漸變大,玻璃筒排開(kāi)水的體積
變大,且玻璃筒始終處于漂浮狀態(tài),玻璃筒受到的浮力等于玻璃筒的重力,玻璃筒的重力增大,浮力
增大,說(shuō)明:浸在液體中的物體所受浮力的大小跟排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
F
[2]玻璃筒漂浮時(shí),受到的浮力等于玻璃筒底部受到的水的壓力,浮力增大,水的壓力增大,由p
S
得,玻璃筒底部受到的水的壓強(qiáng)增大,此時(shí)玻璃筒浸入水中的深度逐漸變大,說(shuō)明液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟深
度有關(guān)。
(3)[3]將玻璃筒從水中取出并將外壁及底擦干,然后放在黏土上B處,繼續(xù)向玻璃筒中緩慢注水,黏
土受到的壓力增大,受力面積不變,發(fā)現(xiàn)黏土凹陷程度增大,說(shuō)明壓力的作用效果跟壓力大小有關(guān)。
(4)[4]當(dāng)玻璃筒內(nèi)水柱的高度為h0時(shí)停止注水,此時(shí)玻璃筒仍豎直漂浮,測(cè)得玻璃筒浸入水中的深度
增加了h2,由浮沉條件得,此時(shí)玻璃筒的水的重力為
GFVg=Shg
h0浮水排水筒2
由浮沉條件得,玻璃筒的重力為
G筒=F浮筒=水V排1g=水S筒h1gB處與A處凹陷程度相同,說(shuō)明藝術(shù)品對(duì)黏土的壓強(qiáng)等于玻璃筒對(duì)黏土的
壓強(qiáng),此時(shí)桶內(nèi)裝的水的高度為
h水=h00.5h01.5h0
則此時(shí)玻璃筒內(nèi)裝入的水的重力為
G1.5G1.5Shg
1.5h0h0水筒2
該藝術(shù)品對(duì)黏土的壓強(qiáng)
G+G
F筒1.5h0水S筒h1g+1.5水S筒h2g
pp玻璃筒===水hg1+1.5水hg2
S筒S筒S筒
考點(diǎn)一.實(shí)驗(yàn)探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
1.(2025·青?!ぶ锌颊骖})“問(wèn)天”興趣小組在做“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行了如圖所
示的操作。
實(shí)驗(yàn)探頭浸入水中的深度探頭
U形管兩側(cè)液面高度差(H/cm)
序號(hào)(h/cm)朝向
①10向上8
②15向上12
③15向下12
④15向左12
⑤20向上16
結(jié)合以上信息,請(qǐng)思考:
(1)為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,壓強(qiáng)計(jì)探頭上的橡皮膜應(yīng)選(選填“薄”或“厚”)一些較好,實(shí)驗(yàn)前用
手指按壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說(shuō)明該裝置的氣密性。
(2)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管,顯示液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小。
(3)比較表2中的(填序號(hào))三次實(shí)驗(yàn)可知:在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
(4)比較表2中的①②⑤三次實(shí)驗(yàn)可知:探頭浸入液體中的深度越大,液體的壓強(qiáng)。
(5)通過(guò)此實(shí)驗(yàn),在圖裝置的基礎(chǔ)上再提供足量的鹽水。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)探究“液體壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”的實(shí)
驗(yàn)方案。。
【答案】(1)薄好(2)液面高度差(3)②③④(4)越大(5)見(jiàn)解析
【詳解】(1)[1]為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,壓強(qiáng)計(jì)探頭上的橡皮膜應(yīng)選較薄的,較薄的橡皮膜比較容易
發(fā)生形變。
[2]壓強(qiáng)計(jì)是通過(guò)U形管中液面的高度差來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的,實(shí)驗(yàn)前,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如
果U形管中的液體能靈活升降,則說(shuō)明裝置不漏氣,氣密性好。
(2)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)U形管中液面的高度差來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的,如果U形管中液面的高度差較大,說(shuō)
明液體內(nèi)部壓強(qiáng)較大。
(3)要得到在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,保持探頭在同種液體的同一深度,探
頭的朝向不同,比較表2中的②③④三次實(shí)驗(yàn)。
(4)比較表2中的①②⑤三次實(shí)驗(yàn),探頭的朝向相同,探頭浸入液體中的深度越大,U形管兩側(cè)液面
高度差越大,可以得到深度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
(5)探究“液體壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”,保持深度相同,改變液體的密度,將探頭放在水和鹽水的同一深
度,觀察U形管的液面高度差。
2.(2025·陜西·中考真題)實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”。
(1)輕輕按壓-1探頭上的橡皮膜,U形管中液面變化明顯,說(shuō)明裝置氣密性較(選填“好”或“差”);
(2)比較圖-2中(填字母)三圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以說(shuō)明在同種液體內(nèi)部的同一深度,液體向各個(gè)
方向的壓強(qiáng)都相等;
(3)比較C、D兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可初步得出結(jié)論:在深度相同時(shí),越大,液體的壓強(qiáng)越大;
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,有同學(xué)認(rèn)為:在研究不同方向上的液體壓強(qiáng)時(shí),上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)金屬盒、橡皮膜上下部分
在液體中的深度會(huì)發(fā)生變化,似乎沒(méi)有控制橡皮膜的深度不變,得出的結(jié)論可能不可靠。于是同學(xué)們進(jìn)
行了如下推理:
①如圖-3是橡皮膜的示意圖,AB是過(guò)橡皮膜圓心的轉(zhuǎn)軸,在橡皮膜上取兩個(gè)關(guān)于AB對(duì)稱的點(diǎn)a和a、
這兩個(gè)點(diǎn)受到的液體壓強(qiáng)分別為g(hd)和g(hd);則兩個(gè)點(diǎn)受到液體壓強(qiáng)的平均值為(用
字母表示);
②由于橡皮膜始終關(guān)于AB軸對(duì)稱,由此推理可得:當(dāng)橡皮膜繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),橡皮膜兩個(gè)半圓受到的液
體壓強(qiáng)的平均值(選填“大于”“小于”或“等于”)AB軸所處深度的液體壓強(qiáng)。所以上述同學(xué)認(rèn)為
“沒(méi)有控制橡皮膜的深度不變,得出的結(jié)論可能不可靠”的想法是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;
③為了驗(yàn)證上述的推理,同學(xué)們將圓形的金屬盒換成上下不對(duì)稱的三角形金屬盒,如圖-4所示。若上述
推理過(guò)程正確,則當(dāng)三角形金屬盒在水中同一深度繞圖中的虛線軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)觀察到。
【答案】(1)好
(2)ABC
(3)液體密度
(4)gh等于錯(cuò)誤U形管液面高度差會(huì)變化
【詳解】(1)使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,用手指輕按金屬盒上的橡皮膜,如果U形管中液面升降靈
活,說(shuō)明裝置不漏氣,裝置氣密性較好。
(2)探究同種液體的同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)的關(guān)系,金屬盒在同種液體的相同深度處,金
屬盒朝著各個(gè)方向,比較圖-2中A、B、C三圖。
(3)比較C、D兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探頭的深度相同,鹽水的密度較大,U形管液面的高度差較大,液體
壓強(qiáng)較大,可以得到在深度相同時(shí),液體密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
papg(hd)g(hd)
(4)①[1]兩個(gè)點(diǎn)受到液體壓強(qiáng)的平均值為pgh
22
②[2][3]AB軸所處深度的液體壓強(qiáng)pAB=ρgh
兩個(gè)點(diǎn)受到液體壓強(qiáng)的平均值為p=ρgh
所以當(dāng)橡皮膜繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),橡皮膜兩個(gè)半圓受到的液體壓強(qiáng)的平均值等于AB軸所處深度的液體壓強(qiáng),
上述同學(xué)認(rèn)為“沒(méi)有控制橡皮膜的深度不變,得出的結(jié)論可能不可靠”的想法是錯(cuò)誤的。
③[4]非對(duì)稱金屬盒繞中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上下部分深度變化仍相等,但受力面積不相等,所以單位深度變化
上受到的液體壓力不能相互抵消,導(dǎo)致橡皮膜所受平均壓力不再恒定,從而使得平均壓強(qiáng)也不再恒定,
U形管液面高度差會(huì)變化。
3.(2025·廣東·中考真題)在探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)時(shí),小明提出如下猜想:
①與深度有關(guān);②與液體密度有關(guān);③與容器大小有關(guān)。
(1)實(shí)驗(yàn)前,U形管兩側(cè)液面如圖甲,應(yīng)重新安裝橡膠管使兩側(cè)液面。
(2)調(diào)好器材后,探究猜想①和②比較圖乙、丙可知:同種液體,,壓強(qiáng)越大;已知水酒精,
比較圖丙、可知:深度相同時(shí),液體密度越大,壓強(qiáng)越大。
(3)將探頭放入圖戊的鹽水中,U形管兩側(cè)液面高度差與圖丙一致。已知鹽水水,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推測(cè),
探頭的位置可能在(選填“a”“b”或“c”)處。
(4)探究猜想③,如圖,在大小不同的容器中裝入深度相同的水,將探頭分別放入容器底,觀察U形管兩
側(cè)液面,得出結(jié)論。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理的地方是。
(5)完成實(shí)驗(yàn)后,針對(duì)猜想①的探究,為了使結(jié)論具有普遍性,除了在水中多次實(shí)驗(yàn)外,還應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)
驗(yàn)是。
【答案】(1)相平(2)深度越深丁(3)a(4)見(jiàn)解析(5)見(jiàn)解析
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)前,U形管兩側(cè)液面如圖甲,還沒(méi)有按壓橡皮膜前U形管兩側(cè)液面就存在一定的高
度差,可知兩管氣壓不相等,接下來(lái)的操作是拆除軟管重新安裝,則兩管氣體與大氣連通,液面就是相
平的。
(2)[1]比較圖乙、丙可知,同種液體,丙圖中探頭的深度較大,U形管兩側(cè)液面的高度差較大,液體
壓強(qiáng)較大,可以得到同種液體,深度越大,壓強(qiáng)越大。
[2]要得到深度相同時(shí),液體密度越大,壓強(qiáng)越大,需要控制液體的深度相同,改變液體的密度,比較圖
丙和圖丁。
(3)深度相同,液體的密度越大,液體壓強(qiáng)越大,鹽水的密度大于水的密度,將探頭放入圖戊的鹽水
中,U形管兩側(cè)液面高度差與圖丙一致,鹽水和水產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,鹽水的深度較小,探頭的位置可能
在a處。
(4)探究液體壓強(qiáng)與容器大小有關(guān),要控制液體的種類以及深度相同,在大小不同的容器中裝入深度
相同的水,將探頭分別放入容器底,排開(kāi)液體的體積相同,大容器的底面積大于小容器的底面積,由
V
h可知,水升高的高度不同,最終水的深度不同。
S
(5)探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,為了使結(jié)論具有普遍性,除了在水中多次實(shí)驗(yàn)外,還需要更換密度
不同的液體重復(fù)操作。
4.(2025·福建·中考真題)探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),完成下列任務(wù)。
任務(wù)一測(cè)量鹽水、水和酒精的密度
(1)將天平放在水平臺(tái)上,把游碼移至標(biāo)尺左端處,并調(diào)節(jié)好天平。
(2)用注射器抽取5mL鹽水,用天平測(cè)得注射器和鹽水的總質(zhì)量,如圖甲所示,為g。
(3)用注射器繼續(xù)抽取鹽水,活塞移至15mL處,測(cè)得注射器和鹽水的總質(zhì)量為27.4g,鹽水的密度為
g/cm3。繼續(xù)測(cè)出水和酒精的密度。
任務(wù)二探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)
(4)圖乙是U形管壓強(qiáng)計(jì),實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)兩側(cè)液面的高度差來(lái)反映的大小。
(5)三個(gè)容器分別裝有適量的鹽水、水和酒精,改變探頭在液體中的深度,記錄探頭的深度h與U形管兩
側(cè)液面的高度差Δh,繪制Δh-h圖像如圖丙,分析圖像可知:
①液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),在相同液體內(nèi)部,深度越深,壓強(qiáng)越。
②液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
根據(jù)圖像,陳述得出結(jié)論②的理由:。
【答案】(1)零刻度線(2)15.8(3)1.16(4)液體壓強(qiáng)(5)大見(jiàn)解析
【詳解】(1)天平放在水平臺(tái)上,首先要將游碼調(diào)至標(biāo)尺左端零刻度線處,再調(diào)節(jié)平衡螺母使天平水
平平衡。
(2)由圖甲可知天平標(biāo)尺的分度值為0.2g,則注射器和鹽水的總質(zhì)量為m10g5g0.8g15.8g
(3)用注射器繼續(xù)抽取鹽水,活塞移至15mL處,測(cè)得注射器和鹽水的總質(zhì)量為27.4g,則抽取鹽水的
體積為V15mL5mL10mL10cm3
抽取鹽水的質(zhì)量為m127.4g15.8g11.6g
m11.6g
鹽水密度為=11.16g/cm3
V10cm3
(4)壓強(qiáng)計(jì)的探頭浸沒(méi)到水中某一深度,此時(shí)探頭上的橡皮膜會(huì)受到水的壓力,故橡皮膜會(huì)發(fā)生形變;
此裝置是利用液體對(duì)橡皮膜壓強(qiáng)不同,U形管左右兩管中液面高度不同來(lái)比較液體壓強(qiáng)的,故可通過(guò)觀
察U形管兩側(cè)液面的高度差來(lái)判斷橡皮膜受到壓強(qiáng)的大小。
(5)[1]由圖丙可知,在同種液體中,探頭所處的深度越深,U形管兩側(cè)液面的高度差越大,即受到的
液體壓強(qiáng)越大,則可得出結(jié)論:同種液體中,深度越深,液體壓強(qiáng)越大。
[2]由圖丙可知,深度相同時(shí),液體密度不同,U形管壓強(qiáng)計(jì)兩側(cè)液面的高度差不同,則液體壓強(qiáng)不同,
說(shuō)明液體壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)。
5.(2025·重慶·中考真題)小渝用圖甲所示儀器探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。
(1)該儀器探頭由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成,探頭通過(guò)橡膠管連在U形管上,將探頭放在液體里橡皮膜就
會(huì)發(fā)生,U形管左右液面就會(huì)產(chǎn)生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受的
大小。
(2)小渝將支架固定在透明桶上,向桶中緩慢加水至如圖乙所示位置,觀察到U形管左右液面高度差逐漸
變大,分析表明,同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而;只改變圖乙中探頭方向,觀察到U
形管左右液面高度差不變,說(shuō)明同種液體內(nèi)部同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小。
(3)觀察圖乙、丙,為保持探頭所處深度相同,應(yīng)將圖丙中探頭向移動(dòng),移動(dòng)后發(fā)現(xiàn)U形管
左右液面的高度差比圖乙大,可初步得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的有關(guān)。
(4)如圖丁,為了便于測(cè)量探頭所處的深度,小渝在探頭支架上以橡皮膜平面所在位置作為起點(diǎn)標(biāo)刻度,
并將儀器改進(jìn)為雙探頭,將左側(cè)探頭始終固定在水下h18.8cm深處,調(diào)節(jié)右側(cè)探頭在鹽水
3
(鹽水1.1g/cm)中的位置,使U形管左右液面再次相平,讀出深度h28cm,通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)水h1
鹽水h2(選填“>”“=”或“<”);小渝將右側(cè)鹽水換成另一液體,當(dāng)U形管左右液面再次相平時(shí),右側(cè)探
3
頭所處深度h液11cm,通過(guò)進(jìn)一步分析可以計(jì)算該液體密度為g/cm。
【答案】(1)形變壓強(qiáng)(2)增大相等(3)下密度(4)=0.8
【詳解】(1)[1][2]該儀器探頭由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成,探頭通過(guò)橡膠管連在U形管上,將探頭放
在液體里橡皮膜就會(huì)發(fā)生形變,U形管左右液面就會(huì)產(chǎn)生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)
的大小,這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
(2)[1]小渝將支架固定在透明桶上,向桶中緩慢加水至如圖乙所示位置,水面到探頭的深度逐漸增大,
觀察到U形管左右液面高度差逐漸變大,說(shuō)明探頭受到水的壓強(qiáng)變大,分析表明,同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨
深度的增加而增大。
[2]只改變圖乙中探頭方向,觀察到U形管左右液面高度差不變,說(shuō)明橡皮膜受到水的壓強(qiáng)不變,可得出:
同種液體內(nèi)部同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。
(3)[1][2]觀察圖乙、丙,為保持探頭所處深度相同,應(yīng)將圖丙中探頭向下移動(dòng),移動(dòng)后發(fā)現(xiàn)U形管左
右液面的高度差比圖乙大,說(shuō)明探頭受到鹽水的壓強(qiáng)大于受到水的壓強(qiáng),由于鹽水和水的密度不同,可
初步得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
(4)[1]根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,當(dāng)U形管左右液面再次相平,說(shuō)明左右兩側(cè)液體對(duì)探頭的壓強(qiáng)
相等,即水gh1鹽水gh2
則水h1=鹽水h2
[2]將右側(cè)鹽水換成另一液體,當(dāng)U形管左右液面再次相平時(shí),右側(cè)探頭所處深度h液11cm,由
水gh1液gh液
33
可得1.010kg/m10N/kg0.088m液10N/kg0.11m
333
解得液=0.810kg/m=0.8g/cm
6.(2025·黑龍江大慶·中考真題)小慶所在的實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,在長(zhǎng)方體容器中用
隔板分成不相通的左右兩部分,隔板上有一小圓孔用薄橡皮膜封閉,薄橡皮膜左右兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí),形
狀發(fā)生改變。將裝置放在水平桌面上,利用此裝置來(lái)探究液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān),并制作液體密度
計(jì)。
(一)探究液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
(1)如圖乙所示,在隔板左右兩側(cè)加入不同深度的水,左側(cè)水面到薄橡皮膜中心的深度為h1,右側(cè)水面到
薄橡皮膜中心的深度為h2h1h2,發(fā)現(xiàn)薄橡皮膜向右凸起,則薄橡皮膜左右兩側(cè)等高處a、b兩點(diǎn)的壓
強(qiáng)papb(選填“”“”或“”),說(shuō)明同種液體,隨液體深度的(選填“增加”或“減少”),
壓強(qiáng)隨之變大;
(2)將圖乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左側(cè)加入水,右側(cè)加入相同深度的鹽水,發(fā)現(xiàn)薄橡皮膜向
(選填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢復(fù)原狀,需(選填“增加”或“減少”)鹽水的深度。
分析得出,在同一深度,密度越大,液體的壓強(qiáng)越大;
(二)制作液體密度計(jì)
(3)向圖甲容器隔板左側(cè)加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度為12cm,向隔板右側(cè)加入醬油,直至
薄橡皮膜恢復(fù)原狀為止,量出醬油液面到薄橡皮膜中心的深度為10cm,則醬油的密度為g/cm3
333
(水1.0g/cm)。已知符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)醬油的密度范圍是1.14g/cm1.25g/cm,該醬油(選填“符
合”或“不符合”)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);
(4)小慶想要直接測(cè)量多種液體的密度,將該裝置做如下設(shè)計(jì),在右側(cè)容器壁距離薄橡皮膜中心點(diǎn)高度為
h3處做一標(biāo)記,如圖丙所示。每次在隔板右側(cè)加入待測(cè)液體至標(biāo)記處,左側(cè)加水至薄橡皮膜恢復(fù)原狀,
測(cè)出水面至薄橡皮膜中心的深度為h4,則待測(cè)液體密度表達(dá)式(用h3、h4和水表示),利
用該原理在左側(cè)容器壁標(biāo)刻出均勻的刻度,即可直接讀出待測(cè)液體密度。
【答案】(1)>增加
(2)左減少
(3)1.2符合
水h4
(4)
h3
【詳解】(1)[1][2]如圖乙所示,橡皮膜左側(cè)水的深度較大,薄橡皮膜向右凸起,說(shuō)明左側(cè)水對(duì)橡皮膜
產(chǎn)生的壓強(qiáng)較大,所以薄橡皮膜左右兩側(cè)等高處a、b兩點(diǎn)的壓強(qiáng)pa大于pb,說(shuō)明同種液體,隨液體深
度的增加,壓強(qiáng)隨之變大。
(2)[1]在隔板左側(cè)加入水,右側(cè)加入相同深度的鹽水,深度相同,由于鹽水的密度大于水,根據(jù)pgh,
鹽水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)較大,所以薄橡皮膜向左凸起。
[2]如果要使薄橡皮膜恢復(fù)原狀,可以減小鹽水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng),根據(jù)pgh,可以減少鹽水的
深度。
(3)[1][2]向隔板右側(cè)加入醬油后,薄橡皮膜恢復(fù)原狀,則水和醬油對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,根據(jù)
33
pgh則有110kg/m10N/kg0.12m醬油10N/kg0.1m
333
解得醬油的密度醬油1.210kg/m1.2g/cm
已知符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)醬油的密度范圍是1.14g/cm31.25g/cm3,所以該醬油符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(4)每次在隔板右側(cè)加入待測(cè)液體至標(biāo)記處,左側(cè)加水至薄橡皮膜恢復(fù)原狀,此時(shí)待測(cè)液體和水對(duì)橡
水h4
皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,根據(jù)pgh則有水gh4gh3,解得則待測(cè)液體密度。
h3
7.(2024·海南·中考真題)小海發(fā)現(xiàn),他站在齊胸深的水中時(shí)感覺(jué)胸口有壓迫感,愛(ài)動(dòng)腦筋的他產(chǎn)生了疑
問(wèn):液體壓強(qiáng)究竟與哪些因素有關(guān)呢?他猜想:液體的壓強(qiáng)與液體的多少有關(guān)。為驗(yàn)證猜想,他用U形
管壓強(qiáng)計(jì)進(jìn)行探究。
(1)用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究液體的壓強(qiáng),原因是金屬盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管兩側(cè)液面的高
度差(選填“越大”“不變”或“越小”);
(2)根據(jù)圖①和②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,在深度相同時(shí),液體的壓強(qiáng)與液體的多少(選填“有關(guān)”或“無(wú)
關(guān)”);
(3)請(qǐng)你猜想,液體的壓強(qiáng)可能與(只寫(xiě)一種因素即可)有關(guān)。為了驗(yàn)證你的猜想,你將選
擇圖中的和進(jìn)行探究(選填圖中對(duì)應(yīng)的序號(hào))。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn),你得出的結(jié)論
是。
【答案】(1)越大(2)無(wú)關(guān)
(3)液體的密度④⑤液體深度相同時(shí),液體密度越大,液體的壓強(qiáng)越大
【詳解】(1)液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小通過(guò)U形管兩側(cè)液面高度差的大小來(lái)反映,金屬盒上的薄膜受到的外
力作用越大U形管兩側(cè)液面的高度差越大。
(2)根據(jù)圖①和②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,在深度相同時(shí),U形管兩側(cè)液面高度差相等,所以可知,液體的壓
強(qiáng)與液體的多少無(wú)關(guān)。
(3)[1][2][3]液體的壓強(qiáng)可能與液體的密度有關(guān)系,為了驗(yàn)證這個(gè)猜想,應(yīng)該保證壓強(qiáng)計(jì)在液體中的深
度相同,且液體的密度不同,所以選擇圖中的④和⑤進(jìn)行探究,通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)④⑤壓強(qiáng)計(jì)兩側(cè)液面高度
差,可以得出的結(jié)論是:液體深度相同時(shí),液體密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
8.(2024·江蘇宿遷·中考真題)在“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素”的活動(dòng)中,興趣小組準(zhǔn)備了壓強(qiáng)計(jì)、水
和鹽水等實(shí)驗(yàn)器材。
(1)對(duì)于圖甲所示壓強(qiáng)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題,應(yīng)將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒拿出液體,然后___________;
A.將U形管中液體倒出一部分
B.更換U形管中液體
C.檢查壓強(qiáng)計(jì)的氣密性
(2)正確處理存在問(wèn)題之后,將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體中,如圖乙、丙、丁所示,需要觀察和記錄U形
管中;
(3)為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,應(yīng)該比較兩圖所示的實(shí)驗(yàn);
(4)小明利用礦泉水瓶裝滿水,繼續(xù)探究,如圖戊①所示,將瓶蓋擰緊,他只將N孔堵住,水從M孔也
不能流出,因?yàn)樗艿搅说淖饔?。?dāng)他擰開(kāi)瓶蓋,放開(kāi)兩小孔,在瓶底部水平放置接水盤(pán),發(fā)現(xiàn)
水的落點(diǎn)為圖戊②所示的B、C,于是他將接水盤(pán)向下平移至D處,使MAND,水的落點(diǎn)為E、F。
為了比較兩小孔處液體壓強(qiáng)大小,應(yīng)比較AC與的距離。
【答案】(1)C(2)液面的高度差(3)丙、丁(4)大氣壓DF
【詳解】(1)圖甲中橡皮膜受到水的壓強(qiáng),但U形管兩側(cè)液面高度相同,說(shuō)明裝置漏氣,接下來(lái)應(yīng)該
檢查壓強(qiáng)計(jì)的氣密性,故C符合題意,AB不符合題意。
故選C。
(2)本實(shí)驗(yàn)利用轉(zhuǎn)換法,通過(guò)U形管液面的高度差比較液體壓強(qiáng)的大小,所以如圖乙、丙、丁所示,
將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體中不同深度,需要觀察和記錄U形管中液面的高度差。
(3)為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,需控制金屬盒在不同液體中的深度相同,應(yīng)該比較丙、
丁兩圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(4)[1]堵住N孔,由于外界大氣壓的作用,水從M孔也不能流出;
[2]為了比較兩小孔處液體壓強(qiáng)大小,需比較水下落高度相同的情況下的落地點(diǎn)距離小孔的水平距離。M
孔距離接水盤(pán)原位置的高度為MA,N孔距離接水盤(pán)向下平移后的位置的高度為ND,由于MAND,
所以為了比較兩小孔處液體壓強(qiáng)大小,應(yīng)比較AC與DF的距離。
9.(2024·陜西·中考真題)小明在做“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用到的壓強(qiáng)計(jì)如圖1所示;
(1)如圖1,用手指按壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)的水面有明顯高度差且升降靈活,說(shuō)明該裝置氣
密性(選填“良好”或“差”),如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng),將探頭放入液體內(nèi)部,U形管兩側(cè)水面就
會(huì)產(chǎn)生高度差,高度差的大小反映探頭(選填“A”或“B”)面所受壓強(qiáng)大?。?/p>
(2)小明通過(guò)探究得出結(jié)論:在相同液體內(nèi)部,同一深度處各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。繼續(xù)探究液體內(nèi)部
壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,他改變橡皮膜浸入水中的深度H,記錄U形管兩側(cè)水面的高度差h,多次實(shí)驗(yàn),記
錄數(shù)據(jù),如表1所示。分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在相同液體內(nèi)部,深度越深,壓強(qiáng)越;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567891011
H/cm5.06.07.08.09.010.011.012.013.014.015.0
h/cm4.65.26.06.67.48.29.09.610.411.212.0
(3)小明發(fā)現(xiàn),雖然U形管和水槽中裝入的是相同的水,但是U形管兩側(cè)水面的高度差h與探頭浸入水
中的深度H不相等,猜想其可能與橡皮膜發(fā)生形變有關(guān)。進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),H增大時(shí),h也隨之增
大,且h始終小于H。你還能從表1中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化的規(guī)律是,你認(rèn)為數(shù)據(jù)變化呈現(xiàn)這種規(guī)律
的原因可能是;
(4)小明用一根與U形管內(nèi)徑相等的直玻璃管替代探頭,并在玻璃管上標(biāo)注刻度,下端管口標(biāo)為“0”刻度
線。將玻璃管豎直放入水中,如圖3所示,此時(shí)U形管兩側(cè)水面的高度差h1反映的是深度H1cm
處的壓強(qiáng)。改變H1,記錄H1和對(duì)應(yīng)的h1,多次實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),如表所示。分析數(shù)據(jù)可知,去掉橡皮
薄膜后,h1可以準(zhǔn)確反映H1處的液體壓強(qiáng)大?。?/p>
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
6.08.010.012.014.0
H1/cm
6.08.010.012.014.0
h1/cm
(5)將玻璃管分別豎直放入酒精、水、鹽水和某未知液體中,保持深度H2為10.0cm,記錄U形管兩側(cè)水
333
面的高度差h2,如表,已知酒精0.8g/cm,水1.0g/cm,鹽水1.1g/cm,則該未知液體的密度為
g/cm3。
液體種類酒精水鹽水某未知液體
10.010.010.010.0
H2/cm
8.010.011.015.0
h2/cm
【答案】(1)良好A(2)大
(3)隨著H的增大,h與H的差值越來(lái)越大由于橡皮膜的彈力對(duì)水產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)
(4)6.0
(5)1.5
【詳解】(1)[1]用手指按壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)的水面有明顯高度差且升降靈活,說(shuō)明該
裝置氣密性良好,若裝置漏氣,則U形管兩側(cè)的水面不會(huì)有變化。
[2]高度差的大小反映有橡皮膜一側(cè),即探頭A面所受壓強(qiáng)大小。
(2)U形管兩側(cè)液面高度差越大,表示液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大;分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在相同液體內(nèi)部,
深度越深壓強(qiáng)越大。
(3)[1]還能從表1中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律是隨著H的增大,h與H的差值越來(lái)越大。
[2]數(shù)據(jù)變化呈這種規(guī)律的原因是由于橡皮膜的彈力對(duì)水產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)。
(4)如圖3所示,此時(shí)U形管兩側(cè)水面的高度差h1反映的壓強(qiáng)為H111cm5cm6cm
(5)根據(jù)gH2水gh2可得該未知液體的密度
3
水h1.0g/cm15.0cm
21.5g/cm3
H210.0cm
10.(2023·四川巴中·中考真題)下圖是探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小因素”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
(1)圖中所示壓強(qiáng)計(jì)中的U形管(選填“是”或“不是”)連通器;使用前需檢查裝置是否漏氣,
用手輕輕按壓幾下橡皮膜,觀察到U形管中的液體能靈活升降,則說(shuō)明(選填“漏氣”或“不漏
氣”);
(2)接著在燒杯中加入適量的水,將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中不同深度,如圖甲、乙丙所示,可以初步
得出結(jié)論:當(dāng)液體密度相同時(shí),越大,液體壓強(qiáng)越大;
(3)除了上述探究(2)以外,你認(rèn)為還有哪些因素可能會(huì)影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小呢?請(qǐng)?jiān)谙率鲞x項(xiàng)
中選擇合適的猜想和與之對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案:(填寫(xiě)猜想和實(shí)驗(yàn)方案對(duì)應(yīng)的字母,只需選擇一組);
猜想:A.可能與液體的密度有關(guān)
B.可能與液體的體積有關(guān)
實(shí)驗(yàn)方案:
C.分別裝入體積相同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
D.分別裝入體積相同的同種液體,將探頭放入不同深度,觀察U形管液面高度差
E.分別裝入體積不同的同種液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
F.分別裝入體積不同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
(4)為了更好的探究“液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系”,利用如圖丁所示的裝置進(jìn)行改進(jìn)實(shí)驗(yàn),當(dāng)注入水
和鹽水的深度相同時(shí),若橡皮膜向左凸起,則隔板左側(cè)的液體是。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程用到的實(shí)驗(yàn)
方法有法和法。
【答案】不是不漏氣深度AC水控制變量轉(zhuǎn)換
【詳解】(1)[1]圖中所示壓強(qiáng)計(jì)左邊有橡皮密封,而連通器兩端開(kāi)口,所以圖中的U形管不是連通器。
[2]使用前需檢查裝置是否漏氣,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果沒(méi)有明顯變化則表明漏氣,如果觀察
到U形管中的液體能靈活升降,則說(shuō)明不漏氣。
(2)[3]如圖甲、乙丙所示,液體密度相同,深度越深,U形管液面高度差越大,可以初步得出結(jié)論:
當(dāng)液體密度相同時(shí),深度越大,液體壓強(qiáng)越大。
(3)[4]根據(jù)控制變量法,如果探究A.可能與液體的密度有關(guān),則要求密度不同,深度和體積相同,
實(shí)驗(yàn)方案C符合;如果探究B.可能與液體的體積有關(guān),則要求體積不同,深度和密度相同,實(shí)驗(yàn)方
案E符合。所以AC或BE均可。
(4)[5]當(dāng)注入水和鹽水的深度相同時(shí),若橡皮膜向左凸起,表明右邊的液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大,根據(jù)液體
壓強(qiáng)公式pgh可知,則隔板左側(cè)的液體密度較小,左側(cè)是水。
[6][7]由于液體內(nèi)部壓強(qiáng)不易直接觀察,是通過(guò)U形管高度差來(lái)間接觀察的,此處應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法,液體
內(nèi)部壓強(qiáng)大小與液體密度、深度等因素有關(guān),每次只能探究一個(gè)因素,此處應(yīng)用了控制變量法。
11.(2023·山東東營(yíng)·中考真題)如圖是某興趣小組“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。
序號(hào)容器液體種類探頭的朝向探頭在液體中深度/cmU形管兩側(cè)液面高度差/cm
1水向下43.9
2水向右43.9
3水向上43.9
4水向左43.9
5水向下87.8
6水向下1211.7
7濃鹽水向下88.6
(1)組裝好壓強(qiáng)計(jì),將探頭放入液體之前,發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面已存在高度差,接下來(lái)的操作
是。
A從管中倒出適量液體B.取下軟管重新組裝
(2)調(diào)試好壓強(qiáng)計(jì)后開(kāi)始實(shí)驗(yàn),把探頭放進(jìn)液體中,進(jìn)行不同操作,記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如上表所示:
a.比較第1、2、3、4組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:;
b.比較第1、5、6組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:;
c.比較第組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
(3)有同學(xué)提出,如果不使用壓強(qiáng)計(jì),選用一個(gè)較深的容器,用隔板分成左右兩部分,邊緣密封好,
在隔板下部開(kāi)一個(gè)圓孔并用薄橡皮膜密封,也可探究液體壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān)。請(qǐng)利用此裝置
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟并完成分析與論證。
【實(shí)驗(yàn)器材】:自制的帶隔板容器(如上圖)、水、硫酸銅溶液
【實(shí)驗(yàn)步驟】:
【分析與論證】:
【答案】B在同一液體的同一深度,向各個(gè)方向壓強(qiáng)相等同一液體,深度越深,壓強(qiáng)
越大5、7左右兩側(cè)分別倒入相同深度的水和硫酸銅溶液觀察橡皮膜的形變方向,橡皮
膜向哪邊凸,說(shuō)明哪邊的壓強(qiáng)小
【詳解】(1)[1]壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面已存在高度差,說(shuō)明里面氣壓不相等,可以拆了重裝,使兩側(cè)
氣體壓強(qiáng)相等,故選B。
(2)[2]根據(jù)控制變量法,1、2、3、4次實(shí)驗(yàn)只有探頭方向不同,故探究的是液體壓強(qiáng)與方向的關(guān)系,
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在同一液體的同一深度,向各個(gè)方向壓強(qiáng)相等。
[3]1、5、6次實(shí)驗(yàn)只有深度不同,故探究的是液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,同一液體,
深度越深,壓強(qiáng)越大。
[4]要探究體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān),則只改變液體密度,其他條件均保持不變,故應(yīng)選擇第5、7組數(shù)
據(jù)。
(3)[5]利用題中所給實(shí)驗(yàn)儀器,為探究液體壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān),則應(yīng)使兩側(cè)液體不同,且保
持深度相同,故步驟為:左右兩側(cè)分別倒入相同深度的水和硫酸銅溶液。
[6]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,可以根據(jù)橡皮膜形變方向判斷液體壓強(qiáng)大小,橡皮膜向哪邊凸,說(shuō)明哪邊的壓
強(qiáng)小。
考點(diǎn)二.實(shí)驗(yàn)探究影響壓力作用效果的因素
12.(2024·黑龍江齊齊哈爾·中考真題)在探究“影響壓力作用效果的因素”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組利用小桌、砝
碼、海綿、沙子等器材在水平臺(tái)面上進(jìn)行探究。
(1)實(shí)驗(yàn)中壓力的作用效果是通過(guò)海綿來(lái)體現(xiàn)的,(選填“可以”或“不可以”)用木板代
替海綿來(lái)完成實(shí)驗(yàn);
(2)比較圖1、圖2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將小桌分別正立放在海綿上,這樣做的目的是為了控制相
同;改變壓力的大小,可以得出結(jié)論:;
(3)比較圖2、圖3所示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可以得出另一結(jié)論,下列實(shí)例中,可用此結(jié)論解釋的是:;
A.書(shū)包的背帶做的很寬B.嚴(yán)禁貨車超載
(4)圖3中桌面對(duì)海綿的壓強(qiáng)為p1,小航將圖3中的小桌、砝碼平放在表面平整的沙子上,靜止時(shí)如
圖4所示,桌面對(duì)沙子的壓強(qiáng)為p2,則p1p2(選填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬選用質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體物塊A代替小桌進(jìn)行探究,如圖5所示,將物塊A沿豎直虛線方向切
成大小不同的兩部分。將左邊部分移開(kāi)后,發(fā)現(xiàn)剩余部分對(duì)海綿的壓力作用效果沒(méi)有發(fā)生變化,由此
他得出結(jié)論:壓力的作用效果和受力面積無(wú)關(guān)。你認(rèn)為他在探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是:。
【答案】被壓下的深淺不可以受力面積受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作
用效果越明顯A=沒(méi)有控制壓力的大小相同
【詳解】(1)[1][2]根據(jù)轉(zhuǎn)換法,圖中壓力的作用效果是通過(guò)海綿的凹陷程度來(lái)體現(xiàn)的,由于木板的形
變不明顯,所以不可以用木板代替海綿來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。
(2)[3][4]比較圖1、圖2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將小桌分別正立放在海綿上,這樣做的目的是為了控制受
力面積大小不變,壓力的大小不同,由于海綿的凹陷程度不同,且壓力越大海綿的凹陷程度越大,故
可得結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用效果越顯著。
(3)[5]分析比較圖2、圖3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知道,兩圖的壓力大小不變,受力面積的大小不同,海綿的凹
陷程度不同,且受力面積越小海綿的凹陷程度越大,故可得結(jié)論:當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓
力作用效果越顯著。
A.書(shū)包的背帶做得又寬又大,這是通過(guò)增大受力面積來(lái)減少壓力的作用效果,故符合題意;
B.交通管理部門(mén)規(guī)定,嚴(yán)禁貨車超載,通過(guò)減小壓力來(lái)減小壓強(qiáng),故不符合題意。
故選A。
F
(4)[6]壓強(qiáng)大小跟壓力大小和受力面積大小有關(guān),圖3和圖4兩圖壓力相同,受力面積相同,由p
S
知道,壓強(qiáng)相同,即
p2p2
(5)[7]為了探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)保持壓力相等,改變受力面積,觀察泡沫的凹
陷程度;小明同學(xué)在探究“壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系”時(shí),將物塊沿豎直方向切成大小不同的兩
塊,這樣兩塊對(duì)泡沫的壓力不同,小明可以改變物塊A的放置方向,從而改變物塊對(duì)底面壓力的受力
面積,同時(shí)保持了壓力不變,可用于探究“壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系”。
13.(2023·寧夏·中考真題)某同學(xué)利用小桌、海綿、砝碼等實(shí)驗(yàn)器材,探究“影響壓力作用效果的因素”的
實(shí)驗(yàn),探究過(guò)程如圖所示:
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察海綿的來(lái)比較壓力作用效果。
(2)對(duì)比兩圖,可以探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。
(3)對(duì)比甲、乙兩圖可以得出結(jié)論:當(dāng)受力面積一定時(shí),,壓力作用效果越明顯。請(qǐng)列舉一個(gè)
生產(chǎn)生活中應(yīng)用該結(jié)論的事例:。
【答案】凹陷程度
乙、丙壓力越大壓路機(jī)的碾子很重
【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察海綿的凹陷程度來(lái)比較壓力作用效果的,采用了轉(zhuǎn)換法。
(2)[2]探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制壓力的大小不變,通過(guò)比較圖乙、丙,說(shuō)明壓
力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
(3)[3]比較圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)可知,受力面積相同,乙的壓力較大,乙的壓力作用效果較明顯,則
可得出結(jié)論:當(dāng)受力面積一定時(shí)壓力越大,壓力的作用效果越明顯。
[4]生產(chǎn)生活中應(yīng)用當(dāng)受力面積一定時(shí)壓力越大,壓力的作用效果越明顯的例子:壓路機(jī)的碾子很重是
在受力面積一定時(shí),增大壓力,增大壓強(qiáng)。
14.(2023·廣東深圳·中考真題)琴琴同學(xué)用同一個(gè)物體(圖中白色物體)做‘探究壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系’
實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下面內(nèi)容。
(1)誰(shuí)的壓力大,誰(shuí)的受力面積大;(選填“海綿的大”“沙坑的大”“兩個(gè)相等”)
(2)改進(jìn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的意見(jiàn):;
(3)對(duì)比甲圖選擇下面一個(gè)對(duì)比探究壓強(qiáng)和壓力大小的關(guān)系。
【答案】?jī)蓚€(gè)相等海綿的大都用海綿(或沙坑)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)A
【詳解】(1)[1]兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都是同一個(gè)物體,對(duì)海綿或沙坑的壓力一樣大。
[2]海綿中物體橫放,沙坑中物體豎放,由圖可得,海綿的受力面積大。
(2)[3]實(shí)驗(yàn)為探究壓強(qiáng)與受力面積,應(yīng)只改變受力面積大小,下面的受力物體保持不變,故改進(jìn)意見(jiàn)
為:甲、乙都用海綿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或甲、乙都用沙坑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(3)[4]要探究壓強(qiáng)和壓力大小的關(guān)系,應(yīng)保持受力面積相同,受力物體相同,只改變壓力大小,對(duì)
比甲圖,應(yīng)該選擇A。
15.(2023·江蘇鹽城·中考真題)籃球從空中下落,撞擊地面的過(guò)程中,與地面的接觸面會(huì)不斷增大,最大
接觸面積與下落高度之間有怎樣的關(guān)系?學(xué)校興趣小組利用器材進(jìn)行探究。
(1)在球場(chǎng)地面上鋪一張白紙,白紙上用復(fù)寫(xiě)紙覆蓋,籃球從一定高度處自由下落,撞擊復(fù)寫(xiě)紙,在
白紙上留下藍(lán)色圓斑,如圖甲所示是藍(lán)色圓斑的照片,用刻度尺測(cè)量出照片中圓斑的直徑為
cm。
(2)小明讓籃球從不同高度處自由下落,將下落的高度與藍(lán)色圓斑的面積記錄在表中,在圖乙中描點(diǎn)
并用平滑的曲線作出“Sh”圖像。說(shuō)出藍(lán)色圓斑的面積與下落高度之間的變化關(guān)
系:。
次數(shù)12345
下落高度h/cm30.060.090.0120.0150.0
藍(lán)色圓斑面積S/cm245.366.484.998.5107.5
(3)壓力傳感器能記錄瞬間的壓力大小,并將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上。小明想測(cè)量籃球從30cm處下落
時(shí)撞擊地面的最大壓強(qiáng)。如圖丙所示,他將壓力傳感器放置在球場(chǎng)上,籃球從相應(yīng)高度處自由下落撞
擊壓力傳感器,從電腦上讀取最大壓力F的大小,并在表格中查找對(duì)應(yīng)的面積,進(jìn)行計(jì)算,你認(rèn)為小
明的做法是否正確?。理由是:。
【答案
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