文档内容
专题 19 压强实验
【考点分析】
章节 考点 考试题型 难易度
压力作用效果的影响因素 实验题 ★★
液体压强的特点 实验题 ★★
压强
液体压强的影响因素 实验题 ★★
大气压的测量 实验题 ★★★
【知识点总结+例题讲解】
一、压力作用效果的影响因素:
1.压力的作用效果:使物体发生形变。
2.影响压力的作用效果的因素:压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。
3.探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验:
(1)实验通过观察海绵的 凹陷程度 来判断压力的作用效果(海绵凹陷越深,压力的作用效果越
明显),这种实验方法叫作 转换法 ;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,可以得出结论:
当 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,可以得出结论:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 ;
(4)概括这两次实验结论是:压力的作用效果与 压力大小 和 受力面积大小 有关;
(5)本实验研究问题时,采用的实验方法是 控制变量法、转换法 。
【例题1】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.当压力一定时,探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系
C.用木块滑动的距离远近来比较小球动能的大小
(2)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关.你认为他的观点 (选填
“正确”或“错误”).
【变式1】在探究影响压力作用效果的影响因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码
都相同)等器材进行了如图所示的实验。(1)实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,这种研究方法称为 ;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果
越明显;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的
压强 (选填“相同”或“不相同”)。
二、液体压强的特点:
1.产生原因:液体受到 重力 作用,所以对支持它的容器 底部 有压强;
液体具有 流动性 ,因此液体对容器 侧壁 也有压强。
2.液体压强的特点:
①液体对容器的 底部 和 侧壁 有压强,液体内部同一点 朝各个方向 都有压强;
②各个方向的压强随着 深度 增加而增大(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离);
③在同一深度,各个方向的压强 大小相等 ;
④在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体 密度 越大,压强越大。
【例题2】小刚想研究液体内部是否存在压强,他将上端开口底端封有橡皮膜的玻璃管缓慢放在液
体中,如图甲所示。橡皮膜向 (选填“上”或“下”)方凸起发生形变,说明液体内部存
在压强;橡皮膜的形变程度可以反映某点的压强大小,但橡皮膜的形变程度变化并不明显,怎么把
微小变化放大?小刚利用如图乙所示的微小压强计,将橡皮膜的形变传递给橡胶管中的空气,进而
传递给玻璃管中的液体。通过观察 来反映橡皮膜形变程度,从而显示液体压强大
小。【变式2】如图,某容器中间用隔板分成左右两边,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两
侧压强不同时会向某一侧凸起。
①往容器两边各倒入深度不同的水,现象如图甲所示,可以判断 (选填“左”或“右”)
侧水产生的压强较大,这个现象说明液体压强与 有关。
②如图乙,如果在容器右边逐渐注入的是某种液体,直到橡皮膜变平后,测出左、右液面对橡
皮膜的深度分别是h 和h,则某种液体的密度ρ= ρ 。
1 2 水
三、液体压强的影响因素:
1.试验仪器: U 形管压强计 ;实验方法: 控制变量法、转换法 ;
2.实验仪器原理: 金属探头受到的压强与 U 形管液柱高度差产生的压强大小相等 ;
3.检验气密性: 用手挤压探头的橡皮膜, U 形管两边有明显的液柱高度差 ;
4.试验开始前,U型管两边液面要求: 相平(高度一致、无高度差) ;
若出现液面高度差,则 取下 U 形管上的橡胶管,然后重新装上 。
5.结论:液体压强与液体的密度和液体的深度有关:
(1)当液体的密度一定时,液体的深度越大,液体的压强越大;
(2)当液体的深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
(3)液体的压强与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关。
【例题3】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)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
(2)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与 有关。
(3)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(4)现将探头放入水中,保持探头在水中的某一深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面
高度差保持不变,这表明液体内部压强与方向 (选填“有关”或“无关”)。
(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 =1.0×103kg/m3,ρ =1.1×103kg/m3,g=10N/kg)。
水 盐水
【变式3】在“探究影响液体压强大小的因素“实验中,小强做了如图1中甲、乙、丙所示的三次
实验。
(1)U形管压强计是通过U形管中两液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的,将橡皮膜
置于空气中,U形管两边的液面应该 。用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面
升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)图1中甲、乙实验表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的 有关;图乙、丙实
验表明:同种液体,深度越小,液体压强越 。
(3)细心的小强发现,当金属盒的橡皮膜置于水面下较浅处时,U形管内两液面无高度差而无
法反映出压强大小,其原因可能是 。
(4)他结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充
完整:
①如图2中A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺
测出水面到下管口的距离记为h。
1
②如图 2 中 B 所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至
,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h。
2
③盐水的密度表达式:ρ = (利用ρ 、h、h 等表示)。
盐水 水 1 2
④按照图2所示实验过程,所测盐水的密度偏 (选填“大”或“小”)。
四、测量大气压:
1.原理:
(1)托里拆利实验:P=ρ gh
液
(2)注射器、吸盘等:
2.方法:
(1)托里拆利实验;
(2)注射器;
(3)吸盘
【例题4】如图,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为
mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。将玻璃管倾斜
放置,水银柱的高度将 ;将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 。(选填“升高”、“不变”、“降低”)
(2)如果用水来代替水银做实验,水 (选填“会”、“不会”)充满玻璃管。
假如玻璃管上端是开口的,管中的水将 。(选填“保持不变”、“下
降至与外边液面相平”)
【变式4】小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做
的目的是 。
(2)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,
当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为 0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为
N。若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器筒水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数
将
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,
当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N;然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻
度部分的长度为 cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏
小”或“不变”)。
(5)实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2,小明认为不能采用10mL注射器来估
测大气压的值,其理由是 。跟踪训练
1.小明在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,做了如图所示的一些实验:
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的;
(2)小明为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行
比较,得出结论;
(3)小明对图中的B和F两次实验进行对比得出结论:压力的作用效果跟受力面积有关,在压
力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。你认为小明的结论是 的(选填
“正确”或“错误”)。进一步分析可以得出在多次实验过程中对受压物体的要求是:受
压物体要 且易形变;
(4)实验A和D中小桌脚对受压面的压强大小关系是 p p (选填“>”、“<”或
A D
“=”);
(5)小华同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图 G所示。他发现它们对海绵
的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探
究过程中存在的问题是:没有控制 (选填“受力面积”或“压力”)的大小不变。
2.在“探究影响压力作用效果因素”的实验中,小宇利用如图所示器材在水平桌面上进行实验。
(1)在图甲、乙和丙实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果;
(2)小宇利用图甲、乙实验时,是控制 相同,改变压力大小进行实验;通过比较图甲、乙实验现象,说明受力面积一定时,压力 ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图 实验时,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
下列实例中,直接应用该结论的是 ;
A.货车限载 B.磨刀不误砍柴工 C.轮胎上的花纹
(4)对比图乙、丁,观察到海绵和木板的形变程度 ;此时海绵和木板受到的压强:
p p 。
海绵 木板
3.有两个相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小陈采用闻气味的方法判断出
无气味的是水。小亭则采用压强计进行探究,如图示:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现 U形管两边液柱的高度
差变化
(选填“大”或“小”)。把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该
(选填“相平”或“不相平”)。实验中通过U形管两侧液面高度差比较液体压强大小,这
种科学探究方法称为 。
(2)小亭把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小,所以认
为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,理由
是 。
(3)小亭发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表
示液体的压强越 (选填“大”或“小”)。小亭还发现在同种液体中,金属盒距液面
的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或
“变化”)。
4.学了液体压强知识后,同学们在物理实验室积极动手做探究液体压强的特点的实验。
(1)超超选择如图甲的探究器材,他把调好的U形管压强计放在空气中时,U形管两边的液面
应该 ,组装完好的压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)超超把金属盒分别浸入到两种不同的液体中,发现图乙中 U形管两边的液柱高度差较大,
超超认为乙中液体密度大,你认为他的结论是 (选填“可靠的”或“不可靠的”)
(3)如果所用的压强计的U形管中可以选择酒精、水、水银(ρ <ρ <ρ )中的一种液
酒精 水 水银体,为了使实验现象更明显,他应该选用上述三种液体中的 装入U形管中。
(4)兰兰选择如图丙的探究器材,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A,B两部分,隔
板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。探
究“液体压强与液体密度的关系”时,左右两边液体应满足 要求。
(5)探究“液体压强与液体深度的关系”时,兰兰同学在A,B两侧倒入深度不同的水后,实验
现象如丁图。由该实验现象得出结论:在液体密度相同时,液体深度越深,液体压强越
(选填“大”或“小”)。
(6)实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体,当橡皮膜相平时,如图戊两侧深度为12cm、
10cm,则液体的密度为 g/cm3。
(7)在图戊中,若把甲、乙两个物体分别放入水和液体中,两物体都漂浮,且液体都不溢出,
此时观察到橡皮膜向右凸起,则两物体的质量 m m (选填“<”、“=“或
甲 乙
“>”)。
5.小峻和小薇对液体的压强与哪些因素有关进行了探究:
(1)他们向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液
面的高 (选填“相平”或“不相平”);
(2)如图乙所示。小微将橡皮管的一端套在U形管左侧的端口后,用手指轻压和重压橡皮膜,
发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“明显”或“不明显”),此时说明U形管
气密性好;
(3)如图丙所示,他们多次改变探头在水中的深度,并比较不同深度下对应的 U形管左右两侧
液面的高度差。这是为了探究液体压强与 的关系;如图丁所示,他们发现金属盒探
头在水中的深度 h 总比其对应的 U 形管左右两侧水面的高度差 h 大,其原因是
1 2
;
(4)他们换用不同的液体来探究液体压强与液体密度的关系,要控制探头在不同液体中的
一定,U形管左右两侧液面的高度差最大的是 (填字母代号);
A.酒精(ρ =0.8×103kg/m3)
酒精
B.油(ρ =0.9×103kg/m3)
油C.盐水(ρ =1.1×103kg/m3)
盐水
(5)小薇用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图戊所示,将压强计两个探头分别浸入水
中和酒精中,轻松的判断出了B杯中装的是 (选填“水”、“酒精”)。
(6)某物理兴趣小组尝试用刻度尺测量某液体的密度:如图所示,将带有阀门的“U”型管竖
直倒置,两个管口分别插入盛有水和某液体的烧杯中;打开阀门,从抽气口抽出适量的空
气,待两管中的液面升高到一定高度时,关闭阀门,测量出管内外水的高度差h =7.2cm、
1
某液体的高度差h =8.0cm,若当时外界大气压为p ,实验中“U”型管内的气体压强为p,
2 0
则 p p(选填“>”“=”或“<”),待测液体的密度为 ρ =
0 液
kg/m3。
6.现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精,小唐用压强计来鉴别水和酒精。
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现 U形管两侧液面高度差变
化都很
(选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边
的液面应该 (选填“相平”或“不相平”)。
(2)如图1甲所示,小唐先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中。她发现 A中U形管两
侧液面的高度差较大,于是认为图1甲A杯子中是水。她的结论是 (选填“可靠”
或“不可靠”)的,你判断的理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度
(选填“相同”或“不相同”)。
(3)小唐用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图2乙所示,将压强计两个探头分别浸入
两种液体中,从而判断出图2乙中装水的杯子是 (选填“A”、“B”)杯。
(4)严谨的川川接下来对液体内部压强公式进行理论推导,如图3所示(a)所示,研究A点受
到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S.如图(b)所示,可
用受力面 S 受到的液体压强大小代替 A 点受到的液体压强大小,其依据是
。然后在受力面S上方假想出一个液柱如图(c)所示,再用公式 进行推导。这种
研究问题的思想方法被称为 。(选填“转换法”、“控制变量法”或“建立理想
模型法”)
(5)聪明的小敏利用U形压强计改装成如图2所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其
作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便
于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在
b处,ab之间的距离为2cm,则该液体的密度为 g/cm3,小敏发现用该调节好的密
度计测量液体密度时,测量值总是偏小,原因是 。
7.老王用力向上紧压(如图甲所示)圆形吸盘,排出吸盘内的空气,大气把吸盘紧压在水平光滑
木板的下表面(如图乙所示),在吸盘下端挂一小桶,吸盘也没掉下来,受此启发,小王利用
以上设备和足量的细沙,并从实验室借出两个测量器材,设计了一个实验粗略测量出大气压强。
π⋅d2
(提示:圆的面积公式S= ,其中d是圆的直径)
4
(1)实验目的: ;
F
(2实验原理:P= ;
S
(3)两个测量器材: ;
(4)实验步骤:(测量的物理量用符号表示)
① ;
② ;
③ ;
(5)实验结论:大气压强的表达式p= 。
8.如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值.实验装置示意图如图乙,将管子下端浸在水
槽中,关闭K ,往管内装满水(水位超过K ),再关闭K ,打开K ,管内液面下降了一段距离,
2 1 1 2
稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m.(1)由实验可得当地的大气压强值为 Pa;(g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3)
水
(2)再打开K,管内水面将 (选填“上升”、“不升不降”或“下降”);
1
(3)如图丙所示,小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,发现纸片
(选填“会”或“不会”)往下掉,此时若在塑料管上端戳个小孔,纸片 (选填
“会”或“不会”)掉下来;
(4)老师给同学们演示托里拆利实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于 mm高水银
柱所产生的压强,此气压下水的沸点 (选填“大于”、“等于”或“小于”)100oC。
(标准大气压等于760mm高水银柱所产生的压强)
9.小明同学利用容积为V的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如
下:
(1)把注射器活塞推至注射器筒底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是 ;
(2)如图甲所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,
然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数
为F,即大气压力。测量大气对活塞的压力应用的原理是 ;
(3)如图乙用刻度尺测出注射器的全部刻度长度为L为 cm,计算得到活塞的横截面积;
(4)所测大气压强的表达式为P= (用题中的物理量符号表示);
(5)实验过程中,小明发现注射器顶端装针头处,空气无法排尽,这将使得测量结果比当天气
压 (偏大或偏小);
(6)小明推活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢
慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F”这一实验步骤,这是为了 ;
1
(7)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为 0.8cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为
10N,实验时应选用 (甲/乙)注射器合适,理由是 。
真题过关
1.(2022•凉山州)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相
同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是 (选填
“正确”或“错误”)的,理由是 。
2.(2022•贺州)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。
(1)通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选
填“明显”或“不明显”)。
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方
法是 法。
3.(2022•盐城)小明做“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察U形管两边液面 来显示压强大小,手指轻按压强计上金属盒的橡
皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”)。
(2)对比甲、乙两图所示实验,说明液体内部压强与液体的 有关。
(3)为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,小明手应直接转动图乙装置中的
(填①/②/③/④)。
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,小华认为两烧杯中液面必须相平,你
( 填 “ 赞 同 ” 或 “ 不 赞 同 ” ) 此 观 点 , 理 由 是
。
4.(2022•滨州)在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图甲所
示实验。请根据 两图中的情景,提出一个要探究的问题是: 。
经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是 。根据实验结论,
F
建立了压强概念和压强的表达式p= 。
S
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为ρ的实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长
S
方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为 。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,
2
发现海绵被压下的深度相同。
该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为
p= (只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因。
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙 A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材
(选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。此过程用的
实验方法是 (只写出一种)。
该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图丙B
容器内装有密度为ρ的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,
可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的
压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为p= (写出推导过程)
(4)由(3)推导出的表达式, (选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
5.(2022•张家界)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选
填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图
①所示),接下来的操作是 (选填字母)。
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)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为
Pa。(ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
水
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度
的增加而 。
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。(5)小王用图⑤所示的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,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h
1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h
2
C.左侧水到容器底的深度h
3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h
4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= (选择题中合适的字母和ρ 表示)。
水
6.(2022•哈尔滨)同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中:
(1)当微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边 来比较
压强的大小。
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据A、B、C图的实验现象,可得出 的结论。
②根据 三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论。
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插入液体中深
h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内部压强与深度成正
比”的结论。
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整(g=10N/kg)。
实验 沙子的质量 玻璃管的内截 液体对橡皮膜 橡皮膜所在
液体种类
次数 m/kg 面积S/m2 的压强p/Pa 的深度h/m
1 0.025 500 0.05
2 液体甲 0.050 1000 0.10
3 0.075 0.15
5×10﹣4
4 0.020 400 0.05
5 液体乙 0.040 800 0.10
6 0.060 1200 0.15
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论?如果同意,请写出你的理由;如果
不同意,请写出你的结论。
7.(2021•天水)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验,如
图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为5N的弹簧测力计、玻璃板。
(1)他们设计了如下实验步骤:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10﹣4m2
F
E.根据p= ,计算出大气压的大小p
S你认为合理的实验步骤顺序应该是 (选填“①”或“②”);
①:DBACE
②:BDCAE
(2)排好序后进行实验,弹簧测力计拉至最大读数。吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为
1×105Pa计算,弹簧测力计量程至少要大于 N;
(3)因为没有多余的大量程弹簧测力计,小刚运用其它器材结合所学物理知识设计了如图乙所
示方案测量,保持轻杆水平,在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧测力计读数是 N,可计
算出大气压值为 Pa;
(4)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是 。
(答1条即可)
8.(2019•泰州)小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的
值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,
记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 长度为4.00cm。
步骤四:算出大气压强值为 Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮
帽封住注射器的小孔,这样便于 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为 0.3N,由此可知,此时活塞所受
到的 (摩擦力/大气压力)为0.3N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。