专题11 探究液体内部的压强大小-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编
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这是一份专题11 探究液体内部的压强大小-备战2024年中考物理之实验题型突破真题汇编,共29页。试卷主要包含了实验目的、方法,实验猜想,实验器材及图像,实验步骤,实验结论,实验补充,常考实验问题等内容,欢迎下载使用。
基础考点梳理
1.实验目的、方法
(1)实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些。
(2)实验方法:控制变量法。
2.实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
3.实验器材及图像:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(1)压强计:测量液体压强。
(2)烧杯:盛放水。
(3)食盐:改变液体密度。
(4)水:实验对象。
(5)刻度尺:测量压强计高度差。
4.实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
5.实验结论
液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
6.实验补充
(1)液体压强的产生:液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
(2)液体压强具有以下几个特点
①液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
②在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等,同种液体,深度越深,压强越大。
(3)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
(4)液体压强的计算
①计算液体压强的公式是p=ρgh。
②液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
③运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
7.常考实验问题
(1)液体内部压强的大小是通过压强计U形管左右两侧液面产生的 压强差 反映的。
(2)比较甲、乙两图,可以得到,液体内部压强的大小与液体的 深度 有关;比较 甲、丙 两图,可以得到,液体内部的压强大小与液体的 密度 有关。
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是 控制变量法 和转换法。
(4)为使实验现象更明显,压强计U形管中的液体最好用 水 (选填“水”或“水银”)。
(5)压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法: 用手指按压强计的橡皮膜 。
(6)由图甲得出结论: 同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等 。
(7)液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性。(因此在太空失重情况下液体不会产生压强)。
(8)实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?
答:气密性不好,拆下来重新安装。
(9)使用的U型管不是 (填是或者不是)连通器。
(10)此实验U型管内液体为什么要染成红色的原因是使实验效果明显,便于观察。
精选真题汇编
1.某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:
(1)某同学使用液体压强计前,发现U形管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是________(选填选项字母)。
A.从U形管内向外倒出适量的水 B.拆除软管重新安装
调整后,他用手指按压橡皮膜,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)根据乙和丁实验步骤,________(选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是:________________________。
2.小何同学用图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。
(1)该压强计________(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)实验前,若压强计两侧液面已有高度差,他首先应该________(填字母)。
A.拆除软管,待液面稳定后重新安装
B.直接从U形管右侧中倒出适量液体
C.往U形管右侧中加入密度更大的液体
(3)小何同学利用调试好的压强计进行实验,比较图乙、丙可得到:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而________(选填“增大”或“减小”)。
(4)比较图丙和图 还可以得到:液体的压强与液体密度有关。
3.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的________;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强________;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的________越大,压强越大;
(4)通过比较B图与________图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
4.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 。
5.为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
6.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)图甲中压强计气密性良好,则U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)小冯同学由乙图到丙图的操作是为了探究在同一液体中液体压强与液体 的关系;
(3)在图丙中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小冯同学对比乙、丙两图,得出一个猜想:在同一液体中,探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大。小俊同学只利用图丙中现有器材,保持探头位置不动,进行了简单操作后跟图乙对比(若图乙中探头的深度为h),就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是: 。
7.如图1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。
【实验器材】:自制的带隔板容器(如图2)、水、硫酸铜溶液。
【实验步骤】: 。
【分析与论证】: 。
8.同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 。
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
9.如图,利用微小压强计,做探究液体内部压强的实验。
(1)如图甲所示,用手按压橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差,是因为橡皮管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
(2)将压强计的探头浸入水中,观察到现象如图乙、丙、丁所示,这是比较同一液体内相同深度 的压强大小,实验结论是同一液体内: 。
10.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,
(1)气密性良好的微小压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)甲、乙两图中, (选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为,同种液体内部的压强随深度的增加而 。
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是 点。
11.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”);
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 ;
(5)某次实验时,小王同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。
12.小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是 ;
A.向U形管中注入一些水 B.将U形管中水倒出一些 C.检查装置是否漏气
(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与 是否有关;
(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较, (能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
13.小莉在“物理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体 越大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为 g/cm3。
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越 ;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其 表面橡皮膜形变更明显,从而分析出 产生的原因;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将 。
14.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,建立了压强概念和压强的表达式p=。
(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,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。
15.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2m,则p盐= Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.小明探究影响液体内部压强的因素。
(1)用手轻按橡皮膜,现象如图甲所示,说明橡皮膜受到压强大小可以用U形管两侧液面的 来表示。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:在同种液体中,液体内部的压强随 的增大而增大。
(3)比较 、丁两图,可得结论: 。
17.小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计 反映。
(2)甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关。
18.【分析归纳,拓展应用】
研究液体内部压强实验的装置如图所示。将压强计探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管液面高度差并记录,如表所示。
(1)分析①②③④次实验表明,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。
(2)分析②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验表明,同种液体的压强随 增加而增大。
(3)分析 两次实验表明,在深度相同时,液体压强还与液体的 有关。
(4)实验中通过观察U形管液面高度差来反映 。
(5)下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料 的性质。
19.小明在研究“液体内部的压强”实验中:
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体, ,压强越大。
(3)若丙图中,探头在水中的深度为5cm时,请你计算该处水的压强为 Pa。
(4)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
20.小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计U形管两侧 ,判断出pA pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关。
(2)小明反驳说:你在实验中没有控制 相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上, (选填序号),才能得出正确结论。
A、把甲杯中的探头上移5cm或把乙杯中的探头下移5cm
B、从甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
21.小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的 ;
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等;
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: ;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
22.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量 (选填“有关”或“无关”)。
(3)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的 有关。
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较 两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央,他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器 有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
23.在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 的大小。
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 有关。
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 。
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的 是否有关。
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的 相等。
24.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水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(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h1 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3 D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
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水表示)。
25.小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会 ,U形管左右两侧液面就会产生 。
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与 的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论: 。
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是: 。
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2;
④可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水= (用h1、h2、ρ水表示)。
26.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)。
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。
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
序号
液体种类
探头C深度hC/cm
高度差ΔhA/格
探头D深度hD/cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
次数
探头朝向
探头浸入深度/cm
U形管液面高度差/cm
水
盐水
①
上
5
5
—
②
下
5
5
—
③
左
5
5
—
④
右
5
5
—
⑤
下
10
9
—
⑥
下
20
17
—
⑦
下
5
—
6
⑧
下
10
—
11
⑨
下
20
—
20
实验次数
液体种类
沙子的质量m/kg
玻璃管的内截面积S/m2
液体对橡皮膜的压强p/Pa
橡皮膜所在的深度h/m
1
液体甲
0.025
5×10﹣4
500
0.05
2
0.050
1000
0.10
3
0.075
0.15
4
液体乙
0.020
400
0.05
5
0.040
800
0.10
6
0.060
1200
0.15
参考答案
1.(1)B;不漏气;(2)不可以;没有控制探头(橡皮膜)深度相同。
【解答】解:(1)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,故B正确;
故选:B;
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)液体压强与液体密度和深度有关,探究与密度关系,必须控制深度相同,而乙和丁实验步骤,深度和密度都不同,故不能得出正确结论。
故答案为:(1)B;不漏气;(2)不可以;没有控制探头(橡皮膜)深度相同。
2.(1)不是;(2)A;(3)增大;(4)丁。
【解答】解:(1)压强计一端是封闭的,所以它不是连通器;
(2)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,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,故选A;
(3)由图乙和图丙可知,同种液体,丙图中深度较大,液体压强较大,可以得到在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(4)探究液体的压强与液体密度的关系,保持深度相同,液体的密度不同,比较图丙和图丁。
故答案为:(1)不是;(2)A;(3)增大;(4)丁。
3.见试题解答内容
【解答】解:(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的气密性;
(2)通过比较A、B、C三图可知,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变,说明液体内部的压强相同,故可以得出液体内部同一深度向各个方向的压强相等;
(3)通过比较D、E两图可知,液体内部同一深度处,液体密度不同,U形管两侧水面的高度差不同,密度越大,压强越大;
(4)通过比较B、D两图可知,液体密度相同,深度越大,液体压强越大。三峡大坝下方受到的压强比上方大,所以下方大坝要建的宽一点。
故答案为:(1)气密性;(2)相等;(3)密度;(4)D。
4.(1)高度差;漏气;(2)深度;(3)①;(4)只要控制金属盒在液体的深度相同就可以。
【解答】解:(1)液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大;若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,说明该装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(2)由图甲乙知,容器中液体的密度相同,压强计金属盒放入水中深度不同,所以甲、乙两图的实验探究的是液体压强与液体深度的关系;
(3)在图乙中,为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,应控制金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,旋转旋钮改变金属盒的朝向,因此手应直接转动图乙装置中的①;
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,只改变液体密度,控制金属盒在液体的深度相同;所以不管两烧杯中液面是否相平,只要控制金属盒在液体的深度相同就可以。
故答案为:(1)高度差;漏气;(2)深度;(3)①;(4)只要控制金属盒在液体的深度相同就可以。
5.(1)深度越深;(2)乙
【解答】解:(1)橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,说明在液体密度一定时,深度越深,压强越大,液体压强随深度的增加而增大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,橡皮膜的深度相同,根据p=ρgh可知,橡皮膜在水中受到的压强大,所以乙中的橡皮膜凹进得更多。
故答案为:(1)深度越深;(2)乙。
6.(1)不属于;(2)深度;(3)变大;(4)抽出丙图中的水,使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可。
【解答】解:(1)U形管与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,U形管不属于连通器。
(2)比较乙图、丙图,在相同液体的不同深度处,而U形管两侧的液面高度差不等,可以得探究液体压强与深度的关系;
(3)在图丙中,若只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。
(4)小俊同学的操作是保持探头位置不变,抽出丙图中的水,使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可。
故答案为:(1)不属于;(2)深度;(3)变大;(4)抽出丙图中的水,使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可。
7.(1)B;(2)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等;在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;5、7;(3)在隔板两侧分别倒入水和硫酸铜溶液,并使水和硫酸铜溶液的深度相同;观察薄橡皮膜的形状是否变化,如果橡皮膜向一侧突出,则说明液体压强与液体的密度有关。
【解答】解:(1)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,故B正确;
(2)a.比较第1、2、3、4组数据可知,橡皮膜所处的液体相同,都是水,橡皮膜在水中的深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,可得出结论:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
b.比较第1、5、6组数据可知,液体种类相同,橡皮膜在液体中所处的深度越大,U形管两侧液面高度差越大,可得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
c.要研究液体压强与液体的密度的关系,需要控制橡皮膜的朝向相同,在液体中的深度相同,所处的液体不同,由表中数据可知,应比较5、7两组数据;
(3)实验步骤:在隔板两侧分别倒入水和硫酸铜溶液,并使水和硫酸铜溶液的深度相同;
分析与论证:观察薄橡皮膜的形状是否变化,如果橡皮膜向一侧突出,则说明液体压强与液体的密度有关。
故答案为:(1)B;(2)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等;在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;5、7;(3)在隔板两侧分别倒入水和硫酸铜溶液,并使水和硫酸铜溶液的深度相同;观察薄橡皮膜的形状是否变化,如果橡皮膜向一侧突出,则说明液体压强与液体的密度有关。
8.(1)不是;薄;(2)转换法;(3)相等;上窄下宽;(4)没有控制探头深度相同。
【解答】解:(1)如图甲所示,从结构上来看,压强计一端封闭,底部连通,不是连通器;
橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的;
(2)液体内部压强大小不能直接测量,需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,两实验中,液面高度差相等,由转换法可以初步得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变。
故答案为:(1)不是;薄;(2)转换法;(3)相等;上窄下宽;(4)没有控制探头深度相同。
9.(1)大于;(2)不同方向;同一深度,液体向各个方向的压强相等。
【解答】解:(1)如图甲所示,用手按压橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差,且U形管左侧液面低于右侧液面,说明压强计左侧胶管内的气压大于外界大气压;
(2)将压强计的探头浸入水中,观察到现象如图乙、丙、丁所示,探头所处深度相同,改变金属盒朝向,U形管内左右两侧液面高度差不变,这说明在同一液体内,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
故答案为:(1)大于;(2)不同方向;同一深度,液体向各个方向的压强相等。
10.1)不是;(2)乙;增大;(3)C。
【解答】解:(1)因微小压强计U形管一端封闭,故从结构来看,气密性良好的微小压强计不是连通器;
(2)同种液体内部的压强随深度的增加而增大,甲、乙两图中,探头上的橡皮膜都浸没在水中,乙图中探头上的橡皮膜在水中的深度比甲图中探头上的橡皮膜在水中的深度大,因此乙图中探头上的橡皮膜受到的压强大;
(3)AB两点是同种液体中的两点,液体密度相同,根据p=ρgh可知,B点深度大于A点深度,所以pA<pB;BC两点深度相同,但C点液体盐水的密度大于B点液体水的密度,根据p=ρgh可知,pB<pC;因此丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是C点。
故答案为:(1)不是;(2)乙;增大;(3)C。
11.(1)不漏气;(2)B、D;(3)液体密度;(4)相同;(5)1000。
【解答】解:(1)根据装置气密性的知识可知,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气;
(2)通过比较B、D两图,橡皮膜的方向一致,液体的密度一定,深度越深,液体的压强越大,所以,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,橡皮膜的方向一致,液体的深度是相同的,液体的密度不同,液体的压强就不同,所以,可探究液体压强与液体密度的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,液体密度和液体深度相同时,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差相同,所以,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强相同;
(5)根据题意可知,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为p=ρgh=103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa。
故答案为:(1)不漏气;(2)B、D;(3)液体密度;(4)相同;(5)1000。
12.(1)高度差;C;(2)方向;(3)能。
【解答】解:(1)压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,这种研究方法叫转换法;
使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,应检查装置是否漏气;
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,U形管高度差不变,压强不变,说明液体内部朝各个方向都有压强,且同种液体,同一深度各个方向上的压强相等;
(3)图乙中深度较小,但高度差一样,压强相等,是液体密度对液体压强产生了影响,与图甲比较,能得出液体内部压强与液体密度有关的初步结论。
故答案为:(1)高度差;C;(2)方向;(3)能。
13.(1)不漏气;(2)①1、2或3、4;②密度;③1.5;(3)①大;下;浮力;②变小。
【解答】解:(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气。
(2)①分析表中1、2(或3、4)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大;
③根据表中数据,当探头D在水中的深度为6cm,探头C在硫酸铜溶液的深度为4cm时,U形管中的高度差相同,说明此时受到的压强相等;即:ρ水gh水=ρ硫酸铜gh硫酸铜;
则硫酸铜溶液的密度为。
(3)①将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越大,浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其下表面橡皮膜形变更明显,从而分析出浮力产生的原因;
②让浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上探头橡皮膜向下凹,下探头橡皮膜向上凸,浮筒排开水的体积变小,所受浮力变小。
故答案为:(1)不漏气;(2)①1、2或3、4;②密度;③1.5;(3)①大;下;浮力;②变小。
14.(1)A、B;压力作用效果可能与压力大小有关;压力大小、受力面积大小;(2)ρgh;(3)能;控制变量法;见解答过程;(4)不能。
【解答】解:(1)A、B两图中,小桌与海绵的接触面积相同,压力大小不同,导致海绵的凹陷程度不同,即压力作用效果不同,所以根据A、B两图可以探究压力作用效果可能与压力大小有关;
(2)A、B、C三个柱体对海绵的压力分别为:
FA=GA=mAg=ρVAg=ρShg,FB=GB=mBg=ρVBg=ρShg,FC=GC=mCg=ρVCg=ρhg;
A、B、C三个柱体对海绵的压强分别为:
pA===ρgh,pB===ρgh,pC===ρgh;
因为A、B、C三个柱体对海绵的压强相等,所以“海绵被压下的深度相同”。
(3)①在图丙A中,将压强计的探头放在液体中a、b两点时,探头的深度不同,液体密度相同,可探究液体的压强跟液体的深度关系;在图丙A中,将压强计的探头放在不同液体中的b、c两点时,液体密度不同,探头的深度相同,可探究液体的压强跟液体的密度关系,所以用图丙A所示的器材能探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度的关系;
②实验方法有控制变量法;
③液面下深度h处的压强p======ρgh;
(4)由于地球周围的大气很厚,大气的密度是不均匀的,同时大气的深度也无法确定,所以p=ρgh不能应用于大气压强。
故答案为:(1)A、B;压力作用效果可能与压力大小有关;压力大小、受力面积大小;(2)ρgh;(3)能;控制变量法;见解答过程;(4)不能。
15.(1)打开;不漏气;(2)丙;相等;(3)上;2000;(4)小;变大。
【解答】解:
(1)为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平;
按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好,不漏气;
(2)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图乙与丙两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
比较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等;
(3)由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的距离;
探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,
所以p盐=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(4)由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数;
探究过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大。
故答案为:(1)打开;不漏气;(2)丙;相等;(3)上;2000;(4)小;变大。
16.(1)高度差;(2)深度;3)丙;液体内部压强与液体的密度有关。
【解答】解:(1)橡皮膜受到压强大小可以用U形管两侧液面的高度差来表示,应用了转换法;
(2)由图乙和图丙可知,将探头先后放在同一液体中不同深度处,探头深度较大时,U形管两侧液面高度差更大,可得结论:液体内部压强随深度的增大而增大;
(3)由图丙和图丁可知,探头所处在液体中的深度相同,盐水的密度更大,U形管两侧液面高度差更大,说明探头在盐水中橡皮受到的压强更大,可得结论:液体内部压强与液体的密度有关。
故答案为:(1)高度差;
(2)深度;
(3)丙;液体内部压强与液体的密度有关。
17.(1)U形管两侧液柱高度差;(2)液体深度;液体密度。
【解答】解:(1)在该实验装置中,将压强计的金属盒放入液体中,如果U形管两边的液面出现液面高度差,表示液体内部存在压强,且液体内部压强越大,液面高度差越大,故微小压强计是利用U形管两侧液柱高度差表示液体压强大小的,这是利用了转换法;
(2)甲、乙图探头在同种液体中的深度不同,液面高度差不相同,说明液体内部的压强与液体深度有关;乙、丙中探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,液面高度差不相同,所以液体的内部压强与液体密度有关。
故答案为:(1)U形管两侧液柱高度差;(2)液体深度;液体密度。
18.(1)相等;(2)液体深度;(3)②⑦;密度;(4)液体内部压强的大小;(5)硬度大。
【解答】解:(1)比较①②③④次实验,由表格数据可知,在同种液体的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差是相等的,即在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)比较②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验,由表格数据可知,液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大,即压强越大,所以同种液体的压强随液体深度增加而增大;
(3)分析②⑦两次实验数据,发现两次实验橡皮膜所处的深度相同、橡皮膜朝向相同,即液体的深度相同,而液体的密度却不同,一杯是水,另一杯是盐水,液面高度差不同,且在盐水中高度差大,从而得出液体的压强与液体密度有关:在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体的压强越大;
(4)在实验中,有很多物理量难于用仪器、仪表直接测量,就可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不易测量的物理量转化成易于测量的物理量进行测量,这种方法就叫转换法;实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小;
(5)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大的材料。
故答案为:(1)相等;(2)液体深度;(3)②⑦;密度;(4)液体内部压强的大小;(5)硬度大。
19.(1)不属于;(2)深度越大;(3)500;(4)错误;没有控制液体的深度相同。
【解答】解:(1)液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器;
(2)比较乙、丙两图可知,液体密度相同,丙中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大;
(3)探头在水中的深度为5cm时的压强是:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(4)向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,故错误,理由是没有控制液体的深度相同。
故答案为:(1)不属于;(2)深度越大;(3)500;(4)错误;没有控制液体的深度相同。
20.(1)液面高度差;>;(2)探头所处深度;B。
【解答】解:(1)探究影响液体压强大小的因素时,根据转换法,通过U形管两侧液面高度差来显示液体压强的大小;
图甲中U形管两侧液面高度差大于图乙中U形管两侧液面高度差,小亮判断出pA>pB;
(2)探究液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离是否有关,应控制液体的密度和液体的深度相同,图甲中探头距液面的距离hA=19cm﹣7cm=12cm,图乙中探头距液面的距离hB=19cm﹣12cm=7cm;因此,小明反驳说:你在实验中没有控制探头所处深度相同,所以你的结论是错误的,
要控制探头所处深度相同,从甲杯中抽出5cm深的水,使hA=hB=7cm;或向乙杯中加入5cm深的水,使hA=hB=12cm;故选B。
故答案为:(1)液面高度差;>;(2)探头所处深度;B。
21.(1)两侧液面高度差;(2)向着各个方向;(3)没有控制液体深度相同;(4)弹簧测力计;大。
【解答】解:(1)为了能使实验顺利进行,检查实验装置的气密性,使用前用手指按压强计的橡皮膜,观察U形管的两侧液面高度差;
(2)比较图A、B、C,它们除了探头橡皮膜的方向不同其它都相同,两边液面高度差相同,说明在同种液体内部的同一深度,向着各个方向的压强相同;
(3)液体压强与密度和深度有关系,要研究液体压强与密度的关系,需要保持液体深度相同,由图D和E知,压强计的金属盒在两种液体中的深度是不同的,由于没有控制液体深度相同,所以结论不可靠;
(4)拉弹簧的力越大,弹簧的伸长就越大,根据此原理制成了弹簧测力计,即用弹簧的伸长大小,间接反映力的大小,用到了转换法;量筒、刻度尺可以直接读出液体体积的大小和长度的大小,没有用到转换法;
探头在不同液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以待探究液体与U形管中液体的密度差越大,两侧液面高度差越大,实验现象越明显。
故答案为:(1)两侧液面高度差;(2)向着各个方向;(3)没有控制液体深度相同;(4)弹簧测力计;大。
22.(1)转换法;(2)无关;(3)深度;(4)C、D;(5)侧壁;小于。
【解答】解:(1)通过橡皮膜鼓起的程度反应液体压强的大小,利用的方法是转换法;
(2)通过AB比较可见,A号瓶子中液体的质量、体积、重力一定大于B号瓶子,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(3)根据瓶子装的液体种类相同,管内液体的深度越深,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关;
(4)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法,控制装的液体深度相同,液体种类不同,由于盐水的密度大于水的密度,则D瓶子橡皮膜鼓起的程度大,要通过比较CD两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)由图丁可知,向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器的侧壁有压强;
如图戊所示,水对橡皮膜有向右的压强,液体对橡皮膜有向左的压强,压强相等时,橡皮膜不发生凸起,此时两侧压强相等,即ρ水gh水=ρ液gh液,因h液>h水,所以ρ液<ρ水;此液体密度小于水的密度。
故答案为:(1)转换法;(2)无关;(3)深度;(4)C、D;(5)侧壁;小于。
23.见试题解答内容
【解答】解:(1)通过橡皮膜鼓起的程度反应液体压强的大小,利用的方法是转换法;
(2)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,相应的质量、体积、重力也逐渐增大,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(3)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(4)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法:5号管中盐水和2号管中的水比较,二者的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,则5号管橡皮膜鼓起的程度大;
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,利用控制变量法,2号管和6号管是相同的两支玻璃管,内装液体的种类相同、深度相同、长度不同时,橡皮膜鼓起的程度相同,表明液体的压强跟液体的长度无关。
故答案为:(1)压强;(2)深度;(3)无关;(4)密度;(5)深度。
24.(1)不漏气;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)。
【解答】解:(1)用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
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,故B正确;
故选B;
(2)U形管左右两侧水面的高度差h=8cm=0.08m,
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)分析图②、图③的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加;
(4)分析图③、图④的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(5)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即p左=p右,根据液体压强公式得ρ水gh4=ρgh2,解得待测液体密度的表达式为ρ=。故答案为:(1)不漏气;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)。
25.(1)发生形变;高度差;(2)液体深度;下宽上窄;(3)同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)错误;没有控制探头所在深度一定;(5)变平;×ρ水。
【解答】解:(1)当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大,这用到了转换法;
(2)分析图2、图3的实验现象可以发现,两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同,图3中U形管左右两侧液面高度差较大,这就说明图3中探头所受的压强较大,由此我们可以得出初步结论:在同种液体中,液体压强随着液体深度的增加而增大,所以,为了保证坝体的安全,应做成下宽上窄的形状;
(3)通过U形管左右两侧液面的高度差反映薄膜所受压强的大小,这是应用了转换法;
如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的高度差,发现高度差不变;这表明:同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)小彬保持图3中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,液体的密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制探头所在深度一定,不能探究液体压强跟液体的密度的关系;
(5)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜变平,则左右液体产生的压强相同,测得水面到橡皮膜中心的深度为h1,测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2,根据ρ水gh1=ρ盐水gh2可知液体的密度的表达式:ρ盐水=×ρ水。
故答案为:(1)发生形变;高度差;(2)液体深度;下宽上窄;(3)同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)错误;没有控制探头所在深度一定;(5)变平;×ρ水。
26.(1)液面高度差;(2)①在水中向各个方向都有压强,同一深度向各个方向的压强大小相等;②B、D、E;(3)①如图所示;②不同意。结论为:同种液体内部的压强与深度成正比。
【解答】解:(1)压强计探头放入液体中的不同位置时,受到的液体压强不同,可以通过U形管两边液体高度差来表示;
(2)①根据A、B、C图的实验现象,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,会观察到U形管内液面高度差不改变,这说明液体内部在同一深度向各个方向的压强相等;
②要探究水的压强与深度的关系,应控制深度不变,改变探头在水中的深度,观察压强的变化,可以通过B、D、E分析可得,水的压强随深度的增加而增大;
(3)①最后一栏填液体内部压强和深度的比值,看是否为定值;
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②分析完数据,发现荣帅同学的结论不严谨,所以不同意。结论为:同种液体内部的压强与深度成正比。
故答案为:(1)液面高度差;(2)①在水中向各个方向都有压强,同一深度向各个方向的压强大小相等;②B、D、E;(3)①如图所示;②不同意。结论为:同种液体内部的压强与深度成正比。
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