2020年中考物理必刷实验题100例:12压强(解析版)_第1页
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文档简介

1、必刷 12 压强探究影响压力作用效果的因素比较前三组数据 ,可得出的结论 :例 63 ( 2019 ·湖北省鄂州市)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。1 )实验中用 反映压力的作用效果,采用了转换法。(2 )比较甲、乙两图的实验可以得出 ; 比较丙图和 _图,可以得出压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3 )本实验还采用了 的研究方法。【答案】(1 ). 海绵的凹陷程度(2). 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显( 3). 乙(4) . 控制变量(法)解析】( 1)该实验是通过海绵的凹陷程度来显

2、示压力作用效果的,这用到了转换法; ( 2)图甲和图乙,物体的受力面积相同而压力不同,图乙的压力大,图乙的力的作用效果明显,由此可得:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;图乙和图丙,桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同, 乙图受力面积小, 乙图的压力作用效果明显,由此可知:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。3)影响压力作用效果的因素是压力和受力面积, 研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同;在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同,这用到了控制变量法。液体压强例 64 ( 2019 ·山东省济宁市)小明跟着爸爸去游泳 ,站在齐

3、胸深的水中 ,感觉呼吸略微有些困难,越往深处感觉越明显 ,由此激发了他想研究水的压强特点的想法。(1 )图中是小明利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后的实验现象,由此可说明(2 )下表是小明利用 U 形管压强计探究水内部压强时的几组数据。根据表中的数据 ,请回答下列问题 :序号深度 /cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差 /cm15朝上4.925朝下4.935朝侧面4.9410朝侧面9.7515朝侧面14.6比较序号 三组数据 ,可得出的结论是水的压强随深度的增加而增大。(3 )早在 1648 年,物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图所示。结果 ,他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验不

4、仅证明了液体的压强与液体的深度有关,还由此说明了液体的无关压强与×10 3kg/m 3)。答案】4 )我国第一艘深海载人潜水世界上下潜当蛟龙号潜水器下潜到 700深度时 ,所受的压强为N/kg, p 海水 =1.03同种深度的液体内1 ). 液体对和底部都有压23). 3、4、5(4). 液体体积(填“液体质量”亦可)蛟龙号,是强的作P(a g载人潜水器。部向各个方向压强相等5).7.21 ×10 7【解析】( 1 )由图可知,左图橡皮膜向下凸出,右图橡皮膜向侧面凸出,这说明液体对底 部和侧壁都有压强; (2) 1、2 、3 中液体的密度相同、深度相同,只有橡皮膜的方向不

5、同,而最终的高度差相同,因此可判断: 在同种液体的同一深度, 液体内部向各个方向压强 相等; 研究液体压强与深度的关系,就要保持液体密度、橡皮膜方向不变,只改变橡皮膜 的深度才行, 因此, 比较 3、4、5 数据符合题意; ( 3)液体压强与液体的密度和深度有关, 在液体密度一定时, 压强的大小决定于液体的深度, 与其它因素无关, 帕斯卡演示的这个实 验表明液体压强与液体的深度有关,与液体的质量、体积以及容器的形状无关。( 4)潜水器下潜到 7000m 处受到的压强为 p= 海水 gh =1.03 ×10 3 kg/m 3×10N/kg ×7000m=7.21 &

6、#215; 10 7Pa。例 65 ( 2019 ·山东省枣庄市)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 )压强计上的 U 型管 (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 )比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。(4 )比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。(5 )已知图丁中 U 型管左右两侧水面的高度差 h10cm ,则橡皮管内气体的压强与大气

7、压强之差为 Pa( 水1.0 ×10 3kg/m 3 , 盐水 1.1 ×10 3 kg/m 3, g 10N/kg )。【答案】(1). 不属于(2). B(3). 液体的深度(4). 丙、丁(5).1000【解析】(1 )这是测量液体压强的压强计;它的左端是密闭的,所以不属于连通器。( 2)若在使用压强计前,发现 U 形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这 样 U 形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压) ,当橡皮膜没有受到压强时, U 形管中的液面就是相平的,则 B 正确;故选 B;(3 )比较乙图、丙图,在相同液体中的 不同深度处, U 形

8、管两侧的液面高度差不相等, 液体的压强不同, 故可以得到: 在不同深度, 液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大;( 4)在丁图中,若将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大, 液体压强变大,则可以观察到 U 形管两边液面的高度差将变大,故比较丙、丁两图。 ( 5) 图乙中 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之差约为: pgh1×10 3 kg/m 3×10N/kg ×0.1m 1000Pa 。大气压强例 66 ( 2019 ·娄底)小亮同学在物理实验室利

9、用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于 mm水银柱产生的压强; 如果现在在该实验室做 “观察水沸腾” 的实验, 测得水的沸点将 _(选答案】 750 ;低于【解析】在托里拆利实验中, 水银柱的高度差应是垂直高度,而不是水银柱的长度; 气 压高沸点高。 图中 750mm 高度才是水银柱的垂直高度, 它产生的压强与大气压大小相等; 标准大气压下水银柱的高度为 760mm ,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100 。例 67 (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

10、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略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和步骤二: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: 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 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

11、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。F 【答案】S 刚被拉动 有刻度部分的 1.04 ×10 5Pa 排空注射器内的空气 摩擦力F 【解析】本实验的原理是二力平衡和p= ;由于注射器活塞颈部,用绳与弹簧测力计的挂S钩相连, 应水平向右慢慢拉动注射器筒, 这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩; 当注 射器中的活塞开始运动时, 说明此时拉力等于大气对活塞的压力。 故记下的弹簧测力计示数, 就是大气对活塞的压力 F=5.2N ;注射器全部刻度的长度为 L=4.00cm ,有刻度部分的容积V F FL 5.2N ×4 ×10 -2 m

12、为 V=2ml ,注射器活塞的横截面积为 S= ,此时大气压的数值 p= = = -6 3 =L S V2 ×10 -6 m 31.04 ×10 5Pa;橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消 一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小, 在面积不变的情况下, 测得的大气压会偏小; 先让注射器吸入少量水, 然后将活塞推至注射器底端, 使水充满在注射器小孔中, 这样可排 尽注射器小孔中残余气体, 减小实验过程中的测量的误差; 如果活塞与注射器内壁间存在0.3 N ,此时活塞摩擦力,注射器在拉力 F 作用下平衡时,拉力 F 大于大气对活塞的压力,从而使测

13、量值偏 大。所以小华取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为所受到的摩擦力为 0.3 N 。例 68 ( 2018 ·湖北黄石市)某实验小组进行了以下探究实验:探究大气压与高度的关系。(1 )小强与小磊合作,自制了一个气压计,从玻璃管的管口向瓶内吹入少量气体,使管内 水面上升到瓶口以上,如图所示。(2 )小强托者气压计从一楼开始上楼,每上一层观察一次管内水面与瓶口的高度差,小磊 将数据记录成如下表格(3 )根据表中数据可以推测出:在一楼至七楼的过程中,随距地面的高度增大,大气压将均匀。(选填“增大” 、“不变”或“减小” )(4 )请分析该气压计的工作原理:瓶内封闭气体的

14、压强等于 与 之和。(5 )表中高度差为什么在一楼至二楼的阶段变化比其它楼层大? 。(答一种原因即可)【答案】 ( 1). 减小 (2). 大气压(3). 管内外液柱高度差产生的压强(4).玻璃管倾斜了【解析】( 3 )由表中的数据可知,二楼至七楼,随距地面的高度每增加一层,管内外水柱 高度差就增加 0.3cm ,即随距地面的高度增大,大气压将均匀减小;(4 )对水柱进行压强分析,如图所示:由图知, 瓶内外的气压差支撑着水柱, 即瓶内封闭气体的压强等于大气压和管内外液柱高度 差产生的压强之和; (5 )当大气压一定时,瓶内水柱的高度是一定的,若玻璃管倾斜了, 水柱的高度不变, 长度变长, 实验

15、中可能测量了水柱的长度, 使得一楼至二楼的阶段变化比 其它楼层大,即原因是玻璃管倾斜了。【点睛】 重点理解此实验的原理, 实验中水柱静止时, 瓶内的气压等于瓶外的气压加上水柱 与水面高度差产生的压强,即水柱在三个压强的作用下保持平衡。温度计(气压计)例 69 ( 2019 ·威海)世界上第一个温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,中空玻 璃管与玻璃泡相连, 玻璃管中水柱上方密封部分空气, 用玻璃泡测量物体的温度。 当大气压不变,被测物体温度升高时,水柱会。当被测物体温度不变、大气压变小时,水柱会 。(两空均选填“上升”)答案】下降;下降解析】( 1 )当外界气温上升的时候,球形容器

16、内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降; ( 2)当温度不变,外界大气压变小,而玻璃管内的气体由于被 封闭可以视为气压不变;所以玻璃泡内外气压变小,能够支撑的水柱高度变低,水柱下降。 例 70 ( 2019 ·荆州)小明在学习了大气压强的知识后,自制了一个如图所示的气压计,瓶 中装有适量的水, 当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升,说明大气压随高度的增加而(选填“增大” 、“减小”或“不变” )。若他将这个瓶子装满水,戴着隔热手套捏瓶子,发现细玻璃管中液面也能上升,说明力能使物体发生 。他还 发现将装满水的瓶子放入热水中, 细玻璃管中液面仍能上升

17、, 这又成了一支自制温度计, 它 的工作原理是 ,在此过程中瓶内水的密度将 。(选填 “变大”、“变小”或“不 变”)【答案】减小;形变;液体的热胀冷缩;变小【解析】解: (1)大气压随着高度的增大而减小。 (2)若他将这个瓶子装满水,戴着隔热 手套捏瓶子, 发现细玻璃管中液面也能上升, 隔热手套排除了温度对液体的影响, 所以水柱 升高是因为瓶子发生了形变造成的。 ( 3)将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面仍 能上升, 其原因是液体受热体积膨胀造成的, 它的工作原理是液体的热胀冷缩; 瓶内水的质量不变,体积增大,根据密度公式 V 得知,水的密度变小。流体压强与流速的关系例 71 ( 20

18、19 ·雅安)如图所示, 对着瓶口吹气能发出声音, 吹气时, 瓶口外空气流速变大, 压强变;空气振动发出声音,振动越快,发出声音的音调越。答案】小 高【解析】对着瓶口吹气能发出声音。吹气时,瓶口外空气流速变大,压强变小;促使瓶内气 体向外流动, 使瓶内气体压强小于瓶外的压强, 空气又向内流动, 这样空气在瓶口不停地振 动,就发出了声音。空气进出瓶口越快,振动频率越快,发出声音的音调越高创新实验例 72 ( 2019 ·嘉兴)墨水沾到衣服上,很快就会渗入衣服,这种液体主动流进狭窄空间的现象称作“毛细现象” 。毛细现象中液面升高与哪些因素有关?某科学小组进行了如下研究:【建立假

19、设】液面上升的高度与细管的粗细有关。11【收集证据】为了验证假设,他们将半径分别为r、 r 和 r 的细玻璃管立于水中,观察水23 位上升的情况(如图为示意图) 。【得出结论】根据实验现象,可得出的结论是 。交流与表达】1 发生毛细现象范围内,如果用足够长的半径为 r 的细管,请预测水位上升的高度为5。 该小组还想研究液面上升的高度与液体种类的关系,请帮他们完成方案设计。建立假设实验方案细管中液面上升的高度与液体的种类有关【答案】 同种液体,液面上升的高度与细管的半径成反比;5h;将两根半径相同的细玻璃管立于两种不同种类的液体中,比较液面上升高度【解析】( 1 )如果两个物理量的乘积一定,那么

20、它们就成反比例关系;如果它们的比值一 定,那么它们成正比例关系; ( 2)根据( 1)中得到的规律进行计算,得到水位上升的高 度; (3 )探究水位上升高度与液体种类的关系时,要保证玻璃管的粗细相同改变液体的 种类。【得出结论】将每个玻璃管的半径与水位上升高度相乘,它们的乘积都等于rh ,因此得到结论: 同种液体,液面上升的高度与细管的半径成反比 ;1 rh【交流与表达】 如果用足够长的半径为 r 的细管,那么水位上升的高度为: h = = 51 r5 5h;该小组要探究液面上升的高度与液体种类的关系,要要保证玻璃管的粗细相同改变液体 的种类, 那么实验方案为: 将两根半径相同的细玻璃管立于两

21、种不同种类的液体中, 比较液 面上升高度。例 73 ( 2019 ·台州)某科技节,同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。(1 )纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生 。(2 )比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量(不超过50 克),三位同学选择的测量工具分别是:1 、 量程为 1 牛的弹簧测力计;2 、 量程为 10 牛的弹簧测力计;3 、量程为 100 克的天平。你认为哪位同学选择的测量工具最合适,并说明理由 。_(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏, 因为 。【答案】(1)形变;(2)1,因为 1 精确度较高,操作方便(答“ 3,只

22、有 3 是测量质量的 工具且精确度更高”也可,理由答出 1 点给 1 分,未答理由不给分) (3 )在压力相同的情 况下,受力面积越大,压强越小。【解析】( 1 )力的作用效果:力能使物体发生形变;力能使物体运动状态发生改变。纸桥 放重物会被压弯,这说明重力使物体发生了形变;( 2) 1;因为 1 精确度较高,操作方便;(3)在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。例 74 ( 2019 ·云南省昆明市)图是表演“睡钉床、砸石板”的节目:一个人躺在若干钉子 做成的“床”上,身上盖一块石板,旁边一个人用大锤去砸石板结果石板被砸烂了,而人安 然无恙。老师为此做了几个模拟实验。1 )探

23、究人睡在钉床上为什么不受伤:实验一:在大小相同的两块平板上,用约100 颗钉子做成了钉床甲,6 颗钉子做成了钉床,先后放到两个钉床乙,如图所示(钉子规格相同) 。将一个塑料袋装满水封好(代表人体)上,发现它放到钉床甲上未被扎破, 而放到钉床乙上却被扎破了。 所以睡在钉床上的人不受 伤,是由于接触面积 ,压强 的缘故:(2 )探究石板的作用:实验二:如图中的两个鸡蛋,其中一个的蛋黄和蛋白己经被取出, 只剩下一个空壳,质量是7g ,另一个完把它们并排放在好无损,质量是66g 。桌子上,然后沿图示箭头的方向用嘴吹一下,发现空壳立刻转动了起来,而另一个几乎不动。说明质量大的物体,惯性 ;而惯性 的物体

24、,运动状态 。实验三:如图, 将钉床甲放在地面上,在钉床上放装满水并封好的塑料袋, 再在上面放一块 石板,质量为 1657g ,然后用锤子敲石板上面的核桃,结果核桃被敲碎了,塑料袋完好: 将石板换成一块木板, 质量为 142g ,用几乎一样的力敲核桃, 结果核桃未碎而塑料袋破了。综合以上两个实验,你认为石板为什么会有这样的保护作用(3 )下面三个亊例中与实验二、三所探究的问题不一样的是A篮球比铅球掷得远B乒乓球离开球拍后还能继续运动C同一辆自行车,一个人骑比两个人骑更容易刹车【答案】(1). 大( 2). 小(3). 大(4). 大 (5). 不容易发生改变(6) . 质量大石板压在装满水并封

25、好的塑料袋上,将塑料袋压平,从而增大了受力面积,减小了压强(7). BA篮球比铅球质量小,使用【解析】钉床甲 100 颗钉子做成, 6 颗钉子做成了钉床乙,将一个塑料袋装满水封好(代 表人体),先后放到两个钉床上,第一空甲的受力面积大于乙的受力面积,第二空在压 力不变时, 受力面积越大,压强越小,所以发现它放到钉床甲上未被扎破, 而放到钉床乙上 却被扎破了;第三空因为惯性的大小与质量有关,第四空 并且从短文中也可以看出质量 越大,惯性越大;第五空由实验说明惯性大的物体,运动状态不容易改变。第六空质量 大的石板压在装满水并封好的塑料袋上, 力可以改变物体的形状, 石板将塑料袋压平, 从而 增大了

26、受力面积;将石板换成一块木板, 与石板相比,质量小,对装满水并封好的塑料袋的 压力小, 当用几乎一样的力敲上面的核桃时, 石板下面的塑料袋受到的压强小, 木板下面的 塑料袋受到的压强大,所以核桃未碎而塑料袋破了。第七空同样大的力篮球比铅球掷得远,说明质量小的惯性小,越容易改变其运动状态,故A 不符合题意; B乒乓球离开球拍后由于惯性还要保持原来的运动状态,所以能继续运动,没有 涉及到质量的大小,故 B 符合题意; C同一辆自行车,一个人骑比两个人骑,质量小,越 容易改变其运动状态,即更容易刹车,故 C 不符题意。心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。1 ( 2019 ·江

27、苏省扬州市)如图甲所示是路边交通指示牌,通过横杆A、B与立柱相连,细(1 )小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动,如 图乙所示,分別在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:压力 /N类型36912圆纸管完好完好完好完好方纸管完好完好严重瘪严重瘪在探究过程中, 除了要保持纸管的材料、 长度、 横截面积相同外, 还要保持纸管的相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。2 )图甲中指示牌和立柱的总质量是 300kg , 长为 4m ,高为 2.5m ,AB 间距离为 1m 。忽略指示牌与立柱之间的距离, g 取 10N/kg )立柱

28、对横杆 B的作用力的方向是大小是N。横杆 B 对立柱压力的受力面积为 400cm 2,则横杆 B 对立柱的压强是左/Pa。立柱固定在地面上,为了增加立柱的稳定性,最好在立柱底座的右)侧增加固定螺丝。3 )请你写出生活中应用本实验结论的一个实例答案】1). 厚度( 2). 水平向左3). 6×103(4). 1.5 ×10 55).右( 6) . 双杆解析】(1)1 根据控制变量法,在探究过程中,除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外, 还要保持纸管的厚度相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的;2)23 指示牌为一杠杆,如下图所示,A 为支点,指示牌的重心在其几何

29、中心,其重力为动4m力: F1 G ,动力臂为: L1 22m ;阻力为立柱对 B 施加水平向左的力 F2 ,阻力臂为:L2 1m;根据杠杆的 平衡条件:F2 F1L1 300kg 10N/kg 2m 6000N ;L21m4 根据力的相互性,横杆 B 对立柱压力为: F 6000N ,横杆 B 对立柱压力的受力面积2 F 6000N 5为 400cm 2,则横杆 B 对立柱的压强是: p 4 2 1.5 10 Pa ; 5 把立柱 S 400 10 m看作一个杠杆,指示牌对立柱的作用力使其有逆时针转动的趋势,阻力要使其顺时针转动, 故立柱固定在地面上, 为了增加立柱的稳定性, 最好在立柱底座

30、的右侧增加固定螺丝; ( 3) 6 双杆都是圆管。2 ( 2019 ·铁岭)大威在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三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< SC。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 )实验过程中可以通过观察海绵的来比较压力的作用效果。( 2)通过比较两次实验,探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。(3 )大威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

31、 压强计,将压强计的探头放入 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 (填“大”或“小” )。说明在深度 相同时, 越大,液体压强越大。(4 )再将探头放人 B容器中的某一深度, 改变探头的方向, 会发现 U 形管左右两侧液面的 高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。【答案】(1 )凹陷程度; (2)甲、乙;受力面积; (3)大;液体密度; (4)相等解析】( 1 )实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,用海绵的凹陷程度来 反映压力作用效果。 ( 2)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积

32、相同,压力越大,海绵凹陷程度越大,故可得结论:受力面积一定时,压力作用效果与压力大小有关。故答案为:(3 )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。说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。( 4)在同种液体中,当探头所在的深度相同时, 只改变探头的方向, U 形管左右两侧液面的高度差不变,这表明:同 一液体,在同一深度,向各个方向的压强相等。3 ( 2019 ·衡阳)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

33、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当电压一定时,探究电流与电阻的关系C用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱( 2)对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时,越小,压力的作用效果越明显。3 )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” ),并说明理由:答案】(1)C;(2)受力面积; (3 )错误;没有控制受力面积相同。解析】( 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;逐一分 析每个选项,找出符合题意的答案; (2)(3 )压力的

34、作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关, 实验时应采用控制变量法, 即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受 力面积的大小不变, 探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。( 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叫 转换法: A 用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法; B当电 压一定时,探究电流与电阻的关系,采用了控制变量法;C用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱,采用了转换法,选C;(2 )对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。 ( 3)研究压力的作用效果与压力

35、大小的关系要控制 受力面积相同, 因甲、丁两图中受力面积不同, 即没有控制受力面积相同, 故他的观点错误。 4.( 2018 ·湖南省株洲市)图为利用 U 型压强计验证“在受力面积不变时压强与压力的定量 关系”的装置。实验前,橡皮膜朝上,金属盒水平固定,玻璃管中液面相平。实验中,改变 叠放在橡皮膜中央的硬币数(规格相同) ,测得有关数据如下表。(1 )实验中当液面高度差为 h 时,盒内外气压差为 。已知玻璃管内液体密度为 ,g 为已知常量。(2 )U 形玻璃管足够长时,选用密度 (填“较大”或“较小” ) 液体可以减小实验误差。3 )分析实验数据,可得到的实验结论是:在实验误差允许范

36、围内,【答案】比1). gh(2 ). 较小3) . 在受力面积不变时,压强与压力成正解析】(1 )根据液体的压强公式,即 pgh 可知,若实验中当液面高度差为 h 时,盒内外气压差为此液面高度差产生的压强,即gh ;(2)因为 U 形管中是空气,气体容易被压缩,所以 U 形玻璃管越长时,由于气体体积变化对所测压强的影响较大,此时选用密度 较小的液体可以减小实验误差。 ( 3)分析实验数据, 去除误差的因素外, 每增加两个硬币, 液面高度差约增加 10cm ;故可得到的实验结论是:在实验误差允许范围内,在受力面积不 变时,压强与压力成正比。【点睛】理解气体的体积很容易变化,所以管子长度增加时,

37、 空气体积变大,对所测压强影 响也变大,会使误差增大。5. (2018 ·湖南湘西州)如图,一个长方体小木块放在水平桌面上, 要测出它对桌面的压强, 老师提供的器材有:直尺、天平、量筒。请你选择实验器材,完成下列实验步骤。1 )测出小木块与桌面 接触面积, 用 测量小木块的长和宽, 再计算出它的底面积 S;2 )用测量小木块的质量 m ;3 )根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式 。_答案】(1). 直尺(2). 天平(3). p=mg /S计算出它的底面积 S,即得小木块与桌面的以用天平测量小木块的质量 m ,则于木块的重,所以计算小木块对桌面压点睛】 要明白规则物

38、体的底面积,求得;另外牢记天平是测量质量的工具6 ( 2019 ·荆门)学习了密度后,张解析】( 1 )长方体木块是规则的物体,所以用直尺测出小木块的长和宽,利用长乘以宽2)天平力等练掌握天平的方法。试利用身边的他找的测量GmgpSS积。量质量的工具,所以可面积公式测量盐水和小石块的密到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯, 杯壁上标有间距相等的三条刻度线, 最上端刻度线旁标 有 600ml ,接下来的操作是:(1 )他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图所示,则刻度尺读数为 cm ,将空茶杯放在电子体重计上显示示数为 0.10kg ;(2 )向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻

39、度线,此时体重计显示示数为 0.32kg ,则可求得液体密度为 kg/m 3;(3 )向杯中轻轻放入小石块,小石块沉到杯底,继续放入小石块,直到液面到达中间刻度线处,此时小石块全部在水面以下,体重计显示示数为 0.82kg ,则小石块的密度为 kg/m 3 ;(4 )根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为 Pa,盐水在杯底处产生的压强为 Pa。【答案】(1)15.00 (14.98 15.02 )(2 ) 1.1 ×10 3 ( 3)2.5 ×10 3 (4)2.05 ×10 3 ;1.1 ×10 3【解析】(1 )刻度尺的分度值是 1mm

40、 ,读数时要估读到分度值的下一位,所以 600ml 对 应的高度为 h =150.0mm=15.00cm ;( 2)盐水的质量: m =0.32kg 0.10kg=0.22kg=220g1 m 220g 盐水的体积: V=3×600ml=200ml=200cm3,盐水的密度: V = 200cm 3=1.1g/cm 3=1.1×10 3 kg/m 3;(3)小石块的质量: m=0.82kg 0.32kg=0.5kg=500g,小石块的体积: V2 m 500g= 3 ×600ml 200ml=200ml=200cm3,小石块的密度: V = 200cm 3= 2.

41、5g/cm 3=2.5×10 3 kg/m 3 ;( 4 )放入小石块时茶杯对体重计的压力: F= G=mg= 0.82kg ×10N/kg=8.2NpSV 容 600cm 3 茶杯的底面积: S= = =40 cm 3=4 ×10 -3 m 2 ,茶杯对体重计的压强: h 15.00cm8.2N 24×10-3 m2= 2.05 ×103 Pa,盐水到达中间刻度线, 盐水深度: h= 3 ×15.00cm=10 cm=0.1m ,盐水对容器底的压强: p=g h =1.1 ×103 kg/m 3×10N/kg &

42、#215;0.1 m=1.1 ×103 Pa。 7( 2019 ·昆明)为解决山区缺水问题, 一些农户修建了水窖, 在雨季将雨水收集到水窖中, 以备干早季节使用。小明家也修建了这样一个水窖,形状如图所示。为便于观察储水情况, 小明在水窖底部安装了一个压力传感器, 压力大小在显示屏上显示。 压力大表示水窖中的水 较。用水过程中发现,虽然每天用水量基本相同,但每天压力大小下降却不相同,而且随着储水盘的减少,下降得越来越快,出现该现象的原因是 【答案】深 水窖上粗下细F【解析】根据 p 可知,传感器受到的压力大,说明传感器受到水的压强大,根据p= ghS可知,表示水窖中的水较深;

43、由图可知,水窖上粗下细,每天用水量基本相同时,随着储水量的减少,下降得越来越快,则压强变化越快,故每天压力大小下降不相同。8( 2019 ·宁夏)小明同学在研究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图 9 所示液体压强随深度变化的图像。则甲、乙两种液体的密度的关 系是甲_乙(选填“大于” 、“小于”或“等于” )。答案】解析】由图像可知深度相同时甲的压强大于乙的压强,由液体压强公式可知,深度相同, 压强越大密度越大,故 甲 大于 乙 。9 ( 2019 ·江苏省无锡市)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。(1 )要观察

44、到 U 形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液体的 相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是 的。(2 )不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与 的关系。【答案】(1). 深度(2) . 相等(3). 深度【解析】(1 )如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U 形管压强计,实验中判断压强大小是通过观察 U 形管两边液面的高度差实现的;由图所示现象可知,压强计的探头处于同 种液体的同一深度,但朝向不同,而 U 形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结 论是:同种液体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;( 2)液体密度相同,如果改变压强计的

45、探头在水中的深度, 即只改变深度的大小, 故可探究液体内部压强与深度 的关系。10 (2019 ·菏泽)小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形,如图所 示。1 )小明安装好实验仪器后, 发现 U 型管两侧的液面不相平,如图 A 所示, 实验前需要将U 型管两侧液面调整相平,方法是B、 C、D 所2 )小明调整好仪器,将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向,如图示,其探究的问题是 。(3)根据 C、E 两个图中的现象可以看出: 。【答案】( 1 )重新安装; (2)同种液体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强是否相 等;(3)同种液体,液体压强随深度的增加而增加。【

46、解析】 (1 )实验前需要将 U 型管两侧液面调整相平,方法是重新安装; 如图比较液体 内部压强大小的仪器名称是 U 形管压强计,实验中判断压强大小是通过观察 U 形管两边液 面的高度差实现的; (2)由图 b 、c、d 所示现象知,压强计的探头处于同种液体的同一 深度,但朝向不同,而 U 形管压强计两管液面高度差相等,故探究的问题是:同种液体, 在同一深度,液体内部向各个方向的压强是否相等; ( 3)液体密度相同,如果改变压强 计的探头在水中的深度,即只改变深度的大小,根据C、E 两个图中的现象可以知液体内部压强与深度的关系,同种液体,液体压强随深度的增加而增加。11 (2019 ·

47、;湘潭)如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。( 盐水> 水)(1 )实验中,将液体内部的压强大小转换为用U 型管两侧液面的 来表示。(2 )为了使实验现象更明显, U 形管中的液体最好用 (选填“有色”或“无色” )。 (3 )将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置,观察到 U 型管两侧液面的高度差 hB>h A,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随的增加而增 大。4 )将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,观察到 U 型管两侧液面的高度差hChB(选填“<” 、“”或“>” ),这是为了研究液体压强与液体关系。(5 )由以上实验可

48、知图乙所示液体内部A、B、 C、D 四个位置压强最大的是位置。【答案】(1)高度差;(2)有色;(3)深度;(4)>;密度;(5)D。【解析】( 1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压强时,U 形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小, 采用的是转换法; 液体压强越大, 两侧液面高 度差也越大; (2)为了使实验现象更明显, U 形管中的液体最好用有色液体; ( 3 )将探头 放在图乙所示液体内部的 A、B位置,观察到 U 型管两侧液面的高度差 hB>hA,探头慢慢 下移,深度变大,发现 U 型管两边液面的高度差逐渐增大,故结论为:深度越深液体压强 越大;(

49、4)将探头放在图乙中所示液体内部等深的 B、 C 位置,观察到 U 型管两侧液面的 高度差 hC>h B,在相同的深度时,探头在浓盐水时U 型管两边液面的高度差增大了,即压强变大了,故结论为:在深度相同中,液体密度越大,压强越大。这是为了研究液体压强与 液体密度关系; (5) D 点位于密度大,深度大的位置,故该点液体压强最大。12 (2019 ·杭州)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表 面在以下不同情境中的形状变化。(1 )向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加人的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大” 、“变小”或“不变” )(2 )

50、将注人水后的玻璃管放入装有水的水植中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大” 、“变小”或“不变” )。(3 )当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 填“凸面”、“凹面”或“平面” ),试说明理由 。_【答案】(1)变大;(2) 变小;(3)平面; 当液面 相平时,橡皮 膜内 外水压 相 同 , 上 下 两 方 液体的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。【解析】(1 )随着试管内水量的增加,橡皮膜上部受到的压强增大,下部压强不变,内外 压力差越来越大,橡皮膜向外凸的程度变大; (2 )随着玻璃管下移,橡皮膜上部受到压强 不变,下部受到的压强增

51、大,内外压力差减小,橡皮膜向外凸的程度变小;(3 )当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜上下两表面受到的水的压强相同,上下两方液体的压力大小相等, 方向相反,使橡皮膜水平。13 (2019 ·无锡)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。(1 )要观察到 U 形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液体中的 相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是 的。(2 )不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与的关系。【答案】(1 )深度;相等; (2)深度【解析】(1 )如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U 形管压强计,实验中判断压强大

52、小是通过观察 U 形管两边液面的高度差实现的;由图所示现象知,压强计的探头处于同种 液体的同一深度,但朝向不同,而 U 形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结论 是:同种液体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;( 2)液体密度相同,如果改变压强计的探头在水中的深度, 即只改变深度的大小, 故可探究液体内部压强与深度的 关系。14 ( 2019 ·镇江)用量筒测得 8g 煤油的体积如图 1 所示,煤油的密度为 kg/m 3;图 2 为探究液体内部压强影响因素的装置,选用水和煤油分别进行实验,并使金属盒处于两种液体中的深度相同,则用 进行实验时, U 形管两侧液面的高度差

53、 h 较大;用水 进行实验时,为使 U 形管两侧液面的高度差 h 减小,应将金属盒向 移动。【答案】0.8 ×10 3 水 上【解析】(1 )量筒中煤油的体积是V=10ml=10cm 3 ,煤油的密度:m 8g V 10cm 30.8g/cm3=0.8 ×10 3 kg/m 3(2 )如图 2,探究液体压强跟密度的关系时,将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液 体中,使金属盒浸入两种液体中的深度h 甲=h 乙,根据公式 p=gh 可知,U 形管中液面高度差大的一定是水。(3 )探究液体压强与液体深度的关系时,金属盒在液体中处于不同深度处,记录U 形管两侧的液柱高度差,比较压

54、强大小,根据公式p=gh 可知,为使 U 形管两侧液面的高度差 h减小。应将金属盒向上移动。15.(2019 ·陕西)如图所示,比较( a)、(b )实验可知:液体内部的压强大小与有关。答案】深度解析】控制了液体密度相同,探头的朝向相同, 由于探头所处的深度不同, U 形管两端液 面差不相同,则说明实验液体压强与深度有关。16 (2019 ·恩施)水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶 倒置并向瓶底浇冷水,如图所示,你会看到的现象是: ,原因是答案】烧瓶中的水重新沸腾 烧瓶内水面上方的气体遇冷压强减小,瓶内水的沸点降低 【解析】烧瓶内水面上方的气体遇

55、冷,一部分水蒸气液化,导致烧瓶内气压减小, 水的沸点随气压的减小而降低,所以重新看到水沸腾了。17 ( 2019 ·沈阳)如图 8 所示,甲、乙两个咖啡壶的壶嘴高度相同,壶底厚度也相同。它们都装满水后放在水平台上,水对壶底压强 p 甲p 乙(选填“ > ”、“< ”或“ = ”);用手堵住通气孔,壶中的水在 的作用下不易持续倒出。【答案】 = ;大气压【解析】 ( 1)容器中盛满同种液体,液体深度相同,由液体压强公式p=gh 得:p 甲=p乙,盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒

56、出。18 ( 2019 ·泸州)如图所示, 密闭的玻璃罩内有三个小实验: 甲为敞口烧瓶内装有保持 95 的热水来探究沸点与气压的关系; 乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存 在;丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中, 请你推测: 甲实 验中的热水会 ;乙实验中薄塑料片会 ;丙实验中气球的体积会 。答案】沸腾 下落 变大 【解析】当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,罩内空气减少,大气压强减小, 甲实验 中,因水的沸点会随着大气压强的减小而降低,所以 95 的热水会沸腾; 乙实验中,因大 气压强减小,大气压强支撑不住水的重量,所以薄塑料片会下落; 丙实验中,因气球外的 大气压强减小,所以气球内部压强会远大于外部压强,所以气球体积会变大,直至爆炸。19 ( 2019 ·徐州)如图所示,在玻璃杯中倒入少量热水,摇晃几下后把水倒出,然后立即 把玻璃杯倒扣在水槽中,水快 速涌进 玻璃杯 请解 释其中的道理: 答案】玻璃杯内空气受热膨胀后,倒扣后温度降低,杯内水蒸

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