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专题 06 压强相关实验
【知识储备】
1． 在研究影响压力作用效果因素的实验中，应采用的
方法是控制变量法和转换法。
1) 在探究压力作用效果跟压力大小的关
系时，应控制接触面的受力面积不变,改变压
力的大小
2) 在探究压力作用效果跟受力面积大小的关系时,应控制压力大小不变,改
变接触面的受力面积大小
2． 在探究液体内部压强的特点时，用到
的主要仪器是刻度尺和 U 形管压强
计,采用的方法是转换法和控制变量
法。
1) 在探究液体内部同一深
度处向各个方向的压强都相等时，
应将橡皮膜在液体中的深度保持
不变，改变橡皮膜的朝向;
2) 在探究液体的压强随深度的增加而增大时，应控制橡皮膜浸在同一种液
体内，改变橡皮膜在液体中的深度;
3) 在探究不同液体的压强跟液体密度的关系时,改变液体的种类控制橡皮
膜浸入液体中的深度相同
3． 大气压测量的原理是 p=ρgh 或 p=F/S,在使用托里拆利实验测量大气压时,采用的方法
是:在长然1 m，一端封闭的玻璃管里注满汞，将管口堵住，然后倒插入汞液槽中,放
开堵在管口的手指后,管内汞液面下降稳定后，测出管内外汞柱的高度差，管内汞柱
产生的压强即为大气压的值【专题突破】
1．如图是“探究液体内部压强的特点”的装置，容器内液面高度相同。
（1）探头上的薄膜所受压强的大小是通过U形管左右两侧液面的 来反映的。
（2）比较甲、乙实验可知：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强大小 ；甲、丙
实验说明，深度相同时，液体的密度越大，压强 。
（3）图甲中，水对探头上的薄膜产生的压强大小为 Pa，软管内的气压 （选填
“大于”“小于”或“等于”）管外的大气压。
2．小敏同学利用如图1装置探究“液体内部压强的特点”。
（1）实验前必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现
U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性 （选填“好”或
“差”）；若在使用压强计前发现 U形管中有高度差，通过 方法可以进行调节（填选
项）
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形管内加适量水
（2）比较实验1两图得出的结论是 。
（3）比较实验2两图，说明液体的压强与液体密度有关，同一深度， （选填“水”或
“盐水”）压强更大。
（4）如果保持橡皮膜位置不变，在实验2的盐水中加入适量清水（液体不溢出），U形管内两
液面的高度差将 （选填：“变大”“变小”或“不变”）。
（5）霞霞选择如图2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，然后在A、B两侧分别倒入水和某种液体，当橡皮膜恢复平
整时，橡皮膜面两侧深度为11cm、10cm，如图3所示，则液体的密度为 g/cm3；
（6）一只矿泉水瓶，其侧壁开有小孔a并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图4所示，
把瓶放入盛水的烧杯中，当瓶内、外液面相平时，拔出 a小孔上的塞子，则 a孔有液体
（选填“流入”、“流出”或“不流”）（ ＜ ）
酒精 水
3．小刚在探究“影响压力作用效果的因素”时ρ，取三ρ个质量相同的圆柱形容器A、B、C，它们底
面积的关系是SA＝SB＜S 。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，其中B、C两容器中液体
C
质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上，如图甲、乙、丙所示。
（1）实验中通过观察 来比较压力的作用效果；
（2）通过比较甲、乙两次实验可知： 相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（3）要想探究压力作用效果与受力面积的关系他应选择 两次实验；
（4）小刚还想利用这些器材探究影响液体压强的因素，于是他找来一个如图丁所示的液体压强
计，将压强计探头放入B、C两容器中，保持探头在两种液体中的深度相同，发现探头在盐水中
时，U形管左右两侧液面的高度差较大，这说明在深度相同时， 越大，液体压强越大；
（5）小刚看到手边的一个小金属块，他想再添加一个弹簧测力计和细线结合现有器材测出金属
块的密度，于是他进行了如下操作：①如图戊所示，先用弹簧测力计测出金属块的重力；
②再将石块浸没在B容器水中，静止后读取测力计的示数，则金属块所受浮力为 N；
③根据以上测量的数据，小刚算出了小金属块的密度为 kg/m3。
4．在篮球比赛前，小明给篮球充气时，发现充气越多感觉球越“硬”，又联想到充足气的轮胎在
烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢？和
同学们讨论后，提出如下猜想：
猜想1：气压大小可能与气体的温度有关；猜想2：气压大小可能与气体的体积有关；猜想3：
气压大小可能与气体的多少有关。
（1）同学们用汽车里的“胎压计”测量篮球充气时的气压，发现充气越多，示数越大。由此得
出猜想3是 （选填“正确”或“错误”）。
（2）小明又用胎压计测量一个篮球的气压，示数如图所示，其值为 kPa。当将篮球放在
烈日下暴晒一段时间后，再测球中气压，发现胎压计的示数变大，可以得出的结论是 。
（3）为了验证猜想2，他们进行如下探究：
如图乙所示，用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，利用注射器的刻度直接读出气体体
积V，用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面
积为S，（不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦），当地大气压为标准大气压 p ，当弹簧测
0
力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p＝ 。
（4）通过实验，得到了注射器内气压与对应体积的实验数据，如下表：
p（×105Pa） 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2
V（×10﹣5m3） 1.0 1.25 1.67 2.0 2.5 ▲
①请在图丙中，描点作出气压p与气体的体积V的关系图像。
②根据表格数据和图像，可以推算，当气压p＝0.2×105Pa时，V＝ m3。③为更直观反映气压p与体积V之间的关系，最好画出气压p与 的图像。
5．“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升
力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。
（1）小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强
，从而获得向上的升力；
（2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的
关系时，按以下步骤进行：
①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值；
②改变 ，重复步骤①并计算升力平均值；
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力
会 （填序号）；
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
（3）资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为
，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为 （ 、 在15°和20°之间），则迎角
1 2 1 2 1
θ （选填“＞”“＜”或“＝”）。 θ θ θ θ
2
6．θ（一）如图1是小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。（1）压强计中的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）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 1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
（3）比较图1乙和图1丙，探究的问题是 。
（4）比较 两图，发现液体的压强与液体密度有关。
（二）小明利用U形管改造成如图2所示装置，将U形管倒置在两个容器中，左侧容器盛有水，
右侧容器盛有某种液体。先用抽气机抽出U形管内部分空气，再关闭阀门K。
（1）如图2所示，液柱上升是因为玻璃管内部气压 外界大气压（选填“大于”、“小
于”或“等于”）；
（2）测得左右液柱的高度分别为h
1
和h
2
，则液体密度的表达式为
液
＝ 。
（3）玻璃管中的空气不能完全抽空，测量结果会 （选填“ρ 偏大”、“偏小”或“不受
影响”）。
7．小明用电子秤、薄壁柱形容器（质量忽略不计，底面积为 100cm2）、合金块（高度为5cm）、
气球（质量忽略不计）、细线（质量和体积忽略不计）、水进行相关实验探究，操作步骤如图：
①将电子秤放在水平台上，测出合金的质量，如图甲；
②将柱形容器放置在电子秤上，向其中装入部分水，如图乙；
③将合金块与气球用细线连接，用手拉着细线使它们逐渐进入水中，如图丙、丁、戊；
④气球全部放气，撤去拉力，合金块沉入容器底部，如图己。
请根据相关信息，回答如下问题：（1）实验过程中，气球的体积大小可反映气体受到液体压强的大小，根据图丁和戊，说明液体
压强大小与 有关。
（2）根据图甲乙丙，可知合金块的密度为 g/cm3。
（3）根据图丙和丁，由电子秤示数的变化，说明浮力的大小与 有关。丁图中气球所受
的浮力为 N，此时水对容器底部的压强为 Pa。从图丁到戊，容器对桌面的压强
变化了 Pa。
（4）若图戊中的气球缓慢向外漏气，手对细绳的拉力 （选填“变大”“变小”“不
变”），若将气体全部放完，撤去拉力，如图己，求图己中，合金块对容器底部的压强为
Pa。
8．气体产生的压强（气压）大小与哪些因素有关？某科学兴趣小组同学了解到如下信息：
①篮球充气越多，越不易被压扁；
②自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎；
③密封在针筒内的空气只能被压缩在一定体积范围内。由此，他们猜想气压大小可能与气体的质量、温度及体积有关。
（1）信息 （填序号）可作为“气压大小可能与气体质量有关”的猜想依据。
（2）小组同学对“气压大小与温度的关系”进行了探究，步骤如下：
步骤一：取1m长的一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银密封一段空气柱，将其竖直
固定，并标出水银柱下表面的位置（如图a）；
步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，水银柱上升至图b位置后静止；
步骤三：往玻璃管内注入水银，直到水银柱下表面回到标记处为止，如图c；
步骤四：将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
①本实验用 反映空气柱气压的大小；
②步骤三的目的是 ；
③比较a、c，同学们得出了气压大小与温度的关系。但细心的小明发现，上述实验还能得出气
压大小与气体体积的关系，请写出小明的判断依据及相应结论： 。
