小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些特点,小聪进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部可能有压强
猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为了验证以上的猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究。请你完成下列问题:
(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面______ ,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,如图,说明该压强计______ (填“漏气”或“不漏气”)。
(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U形管两边液面是否有______ 来判断探头处是否受到水的压强。
猜想1:液体内部可能有压强
猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为了验证以上的猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究。请你完成下列问题:
(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面
(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U形管两边液面是否有
更新时间:2023-08-20 22:20:10
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【推荐1】在“研究小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量 Δp水及容器对水平面的压强增加量Δp容与哪些因素有关”的实验中,小明选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中(水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量 Δp水及容器对水平面的压强增加量 Δp容,并将相关数据记录在表中。
(1)分析实验序号1、2、3中的数据,可知小球放入水中静止时,小球处于 ___________ (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”) 状态;
(2) 分析表中数据,实验序号2中Δp容的大小应为___________ Pa;
(3)比较表中Δp容与ρ球的数据及相关条件可知:浸入水中的小球,当小球体积相同时,ρ球越大,Δp容越___________ ;
(4)比较表中实验序号4、5、6中的数据及相关条件可知:体积相同的小球浸入水中,当ρ球≥ρ水时,Δp水与ρ球___________ (选填“有关”或“无关”) ;
(5)比较表中实验序号1、2、3、4中Δp水与Δp容的大小关系及相关条件可知:体积相同的小球浸入水中, 当ρ球≤ρ水时, Δp容___________ Δp水(选填“>” “<”或“=”);
(6)若其它器材不变,换用体积相同,密度为小球做进一步实验探究,由表中的实验数据及相关实验结论,小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量 Δp水=__________ Pa,容器对水平面的压强增加量 Δp容=__________ Pa。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
ρ球(×103kg/m3) | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 |
Δp水(Pa) | 100 | 300 | 400 | 500 | 500 | 500 |
Δp容(Pa) | 100 |
| 400 | 500 | 600 | 700 |
(2) 分析表中数据,实验序号2中Δp容的大小应为
(3)比较表中Δp容与ρ球的数据及相关条件可知:浸入水中的小球,当小球体积相同时,ρ球越大,Δp容越
(4)比较表中实验序号4、5、6中的数据及相关条件可知:体积相同的小球浸入水中,当ρ球≥ρ水时,Δp水与ρ球
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解题方法
【推荐2】如图所示,在研究“液体内部的压强”的实验中:
(1)如图1中A所示的压强计安装好后,U形管两边的液面应该是_______ 的,用手按压压强计探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面无变化,说明装置的问题是_______ ;
(2)实验中通过U形管两侧液面的高度变化来表示液体_______ ;
(3)实验中通过对比图1中的B、C、D所示实验,液体压强大小与液体深度的具体关系是______ ;
(4)如图2中甲,用两端开口且粗细均匀下端套上橡皮膜的玻璃管和刻度尺测出了盐水的密度,实验过程如下:
①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中如图2中乙,用刻度尺测出玻璃管下沿距水面深度为h1;
②将盐水缓缓地倒入管中,如图2中丙所示,直至使橡皮膜与管口相平,用刻度尺测出_______ 为h2;
③则盐水密度的表达式ρ盐水=_______ 。(用物理量字母表示)
(1)如图1中A所示的压强计安装好后,U形管两边的液面应该是
(2)实验中通过U形管两侧液面的高度变化来表示液体
(3)实验中通过对比图1中的B、C、D所示实验,液体压强大小与液体深度的具体关系是
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①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中如图2中乙,用刻度尺测出玻璃管下沿距水面深度为h1;
②将盐水缓缓地倒入管中,如图2中丙所示,直至使橡皮膜与管口相平,用刻度尺测出
③则盐水密度的表达式ρ盐水=
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解题方法
【推荐3】在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验。他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片恰好脱离管口下落。记录玻璃管的管口面积S,槽中液体密度ρ和玻璃管插入液体的深度h,测出注入管中水的质量m,运用公式计算出管内水产生的压强p。改变深度h,重复实验。甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验。数据如表中:(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
(1)在此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强 ___________ 管内水产生的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中:甲组同学由实验序号3与4初步判断:本实验研究结论的获得与玻璃管的粗细___________ (选填“有关”或“无关”)。乙组同学分析实验序号 ___________ 的数据,得出初步结论:同种液体内部的压强与深度成正比;
(3)三组同学互动交流,分析实验序号1与5与8的数据,发现液体内部压强(p1、p2、p3)与液体密度(ρ甲、ρ乙、ρ丙)满足的数学关系式:___________ ,可以得出的初步结论:相同深度,液体内部压强与液体密度 ___________ ;
(4)进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部压强与___________ 的比值是一个定值。
小组 | 槽中液体密度ρ(×103千克/米3) | 实验序号 | 深度h(米) | 管口面积S(×10-4米2) | 质量m(×10-3千克) | 管内水产生的压强p(帕) |
甲 | 0.8 | 1 | 0.05 | 5 | 20 | 392 |
2 | 0.1 | 5 | 40 | 784 | ||
3 | 0.2 | 5 | 80 | 1568 | ||
4 | 0.2 | 10 | 160 | 1568 | ||
乙 | 1.0 | 5 | 0.05 | 5 | 25 | 490 |
6 | 0.1 | 5 | 50 | 980 | ||
7 | 0.2 | 5 | 100 | 1960 | ||
丙 | 1.2 | 8 | 0.05 | 5 | 30 | 582 |
9 | 0.1 | 5 | 60 | 1176 | ||
10 | 0.2 | 5 | 120 | 2352 |
(2)各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中:甲组同学由实验序号3与4初步判断:本实验研究结论的获得与玻璃管的粗细
(3)三组同学互动交流,分析实验序号1与5与8的数据,发现液体内部压强(p1、p2、p3)与液体密度(ρ甲、ρ乙、ρ丙)满足的数学关系式:
(4)进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部压强与
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实验题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧的______ 来判断的,实验前,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,他认为这种情况是由于装置漏气造成的,他的说法是______ 的,接下来的操作应该是______ (填字母);
A.重新安装软管 B.多加一些红墨水
(2)比较图乙和图丙,可得出结论:______ ;
(3)如图丁所示,两个相同柱形容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中,U形管内液面的高度差相同,液体A、B的密度分别为ρA和ρB,则两者的大小关系为ρA______ ρB;若接着将两金属盒竖直向下移动相同的一段距离后,两U形管内液面的高度差分别为ΔH甲和ΔH乙两者的大小关系为:ΔH甲______ ΔH乙;
(4)小明发现,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,可以采取的改进措施:______ 。
A.重新安装软管 B.多加一些红墨水
(2)比较图乙和图丙,可得出结论:
(3)如图丁所示,两个相同柱形容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中,U形管内液面的高度差相同,液体A、B的密度分别为ρA和ρB,则两者的大小关系为ρA
(4)小明发现,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,可以采取的改进措施:
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实验题
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(0.65)
【推荐2】如图,是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图-1,用手指按压金属盒橡皮膜,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)如图-2,将金属盒浸没于水中,发现金属盒浸入水中的深度增大时,U形管两边液面的高度差变大,由此可知液体内部的压强与液体的______ 有关;因此拦河大坝要做成______ (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)选择图-3、图-4所示两组实验进行比较,是为了探究液体内部压强是否与液体的______ 有关。
(1)如图-1,用手指按压金属盒橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置
(2)如图-2,将金属盒浸没于水中,发现金属盒浸入水中的深度增大时,U形管两边液面的高度差变大,由此可知液体内部的压强与液体的
(3)选择图-3、图-4所示两组实验进行比较,是为了探究液体内部压强是否与液体的
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图1所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。
(1)在图A、B操作中,可得到的结论:___________ ;下列实例没有应用该结论的是___________ ;
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(2)小明在装满水的矿泉水瓶侧壁不同高度钻出A、B两个小孔,发现瓶盖拧紧的甲图(图2)水并不流出,这是因为___________ 的作用,打开瓶盖后,水从两孔中流出的远近并不相同,___________ 孔中的水喷的更急;
(3)图3中把压强计的金属盒慢慢下移,可以观察到U形管两侧液面的高度差增大,从而得到:在相同液体内部,液体的压强随深度的增加而___________ (选填“增大”或“减小”)。要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选取装置乙和装置___________ 进行研究;
(4)在探究液体的压强与液体的深度是否有关时,小华认为也可以这样做:保持图丙中金属盒的位置不变,向烧杯中继续加水,U形管两侧高度差变大。这种方法___________ (选填“可以”或“不可以”);
(5)固定图乙中金属盒的位置不变,向容器中慢慢加水(未溢出),当U形管中液面的高度差与图丙相同时,烧杯底部受到液体压强的大小关系是p水___________ p盐水。(选填“大于”“等于”或“小于”)
(1)在图A、B操作中,可得到的结论:
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(2)小明在装满水的矿泉水瓶侧壁不同高度钻出A、B两个小孔,发现瓶盖拧紧的甲图(图2)水并不流出,这是因为
(3)图3中把压强计的金属盒慢慢下移,可以观察到U形管两侧液面的高度差增大,从而得到:在相同液体内部,液体的压强随深度的增加而
(4)在探究液体的压强与液体的深度是否有关时,小华认为也可以这样做:保持图丙中金属盒的位置不变,向烧杯中继续加水,U形管两侧高度差变大。这种方法
(5)固定图乙中金属盒的位置不变,向容器中慢慢加水(未溢出),当U形管中液面的高度差与图丙相同时,烧杯底部受到液体压强的大小关系是p水
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】如图1在“研究液体内部的压强”的探究活动中。
(1)甲图中的压强计是通过观察U形管中的液面的______ 来反映液体压强的大小;这是我们在物理实验探究活动中采用的______ (选填“控制变量”、“转换法”、“等效法”);
(2)小明在探究过程中,发现U形管中的液面高度差不变,说明压强计装置______ (选填“漏气”、“不漏气”);
(3)仪器调试好后进行实验,得到乙、丙、丁图的结果,由图可知,在同一深度,液体内部向各个方向的压强______ ;
(4)比较丁图和戊图,说明同一深度,液体压强还与______ 有关;
(5)在戊图中,U形管左右两侧液面高度差h=4cm,则压强计所测之处的液体压强是______ Pa。(即高度差产生的压强)若酒精的密度为0.8×103kg/m3,测得压强计离液面的高度约为______ cm(U形管所装液体是水,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg);
(6)根据实验所得出的结论,判断在如图2中的a、b、c、d、e五点中压强最大的是______ 点。(盐水密度大于水的密度)
(1)甲图中的压强计是通过观察U形管中的液面的
(2)小明在探究过程中,发现U形管中的液面高度差不变,说明压强计装置
(3)仪器调试好后进行实验,得到乙、丙、丁图的结果,由图可知,在同一深度,液体内部向各个方向的压强
(4)比较丁图和戊图,说明同一深度,液体压强还与
(5)在戊图中,U形管左右两侧液面高度差h=4cm,则压强计所测之处的液体压强是
(6)根据实验所得出的结论,判断在如图2中的a、b、c、d、e五点中压强最大的是
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实验题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】采用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前检查装置:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化_______ (“明显”或“不明显”),则这套实验装置漏气;
(2)调节好装置进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度相同时,液体内部压强与________ 有关;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将________ (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)实验中发现当探头在不同液体中的相同深度,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作不能 使U形管两侧液面高度差对比更明显的是______ 。
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.烧杯中换密度差别更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较低的是_______ (选填“a”或“b”)侧;
(5)科技小组用如图戊装置测量液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_______ (多选);根据选用的物理量推导出待测液体密度表达式ρ=_______ (用题中字母和ρ水表示)
A.右侧待测液体液面到容器底的高度h1
B.左侧水面到容器底的高度h2
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
(1)实验前检查装置:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化
(2)调节好装置进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度相同时,液体内部压强与
(3)实验中发现当探头在不同液体中的相同深度,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作
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.烧杯中换密度差别更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较低的是
(5)科技小组用如图戊装置测量液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有
A.右侧待测液体液面到容器底的高度h1
B.左侧水面到容器底的高度h2
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
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实验题
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适中
(0.65)
真题
解题方法
【推荐3】如图是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)组装好压强计,将探头放入液体之前,发现压强计U形管两侧液面已存在高度差,接下来的操作是__________ 。
A从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
(2)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同操作,记录的相关数据如上表所示:
a.比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:_____________ ;
b.比较第1、5、6组数据,可得出结论:_____________ ;
c.比较第_________ 组数据,可得出结论:液体压强与液体的密度有关。
(3)有同学提出,如果不使用压强计,选用一个较深的容器,用隔板分成左右两部分,边缘密封好,在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封,也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验,写出实验步骤并完成分析与论证。
【实验步骤】:____
【分析与论证】:____
序号 | 容器液体种类 | 探头的朝向 | 探头在液体中深度/cm | U形管两侧液面高度差/cm |
1 | 水 | 向下 | 4 | 3.9 |
2 | 水 | 向右 | 4 | 3.9 |
3 | 水 | 向上 | 4 | 3.9 |
4 | 水 | 向左 | 4 | 3.9 |
5 | 水 | 向下 | 8 | 7.8 |
6 | 水 | 向下 | 12 | 11.7 |
7 | 浓盐水 | 向下 | 8 | 8.6 |
A从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
(2)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同操作,记录的相关数据如上表所示:
a.比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:
b.比较第1、5、6组数据,可得出结论:
c.比较第
(3)有同学提出,如果不使用压强计,选用一个较深的容器,用隔板分成左右两部分,边缘密封好,在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封,也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验,写出实验步骤并完成分析与论证。
【实验器材】:自制的带隔板容器(如上图)、水、硫酸铜溶液
【实验步骤】:
【分析与论证】:
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