【实战中考】2024重难典题型综合突破子专题2实验重难典突破一、教材重点实验类型二 (3)

这是一份【实战中考】2024重难典题型综合突破子专题2实验重难典突破一、教材重点实验类型二 (3)，共8页。

（1）图甲所示的压强计，需观察U形管两侧液面是否相平，检查装置的气密性，请简述检查装置气密性的方法： ；实验中通过 反映液体内部压强的大小；
（2）检查完装置气密性后，在图乙实验中，保持探头在水中的深度不变，改变其方向，发现U形管两侧的液面高度差不变，由此可以初步得出结论，在同种液体的相同深度处，液体向各个方向的压强 ；
（3）小强将图乙中的探头浸没在水中的深度逐渐加深，发现 ，由此可以初步得出结论：液体压强与深度有关，液体密度一定时，深度越深，液体压强越大，因此拦河大坝要做成 的形状；
（4）小强保持图乙中探头的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示．比较乙、丙两次实验，小强得出结论：在同一深度处，液体的密度越大，其内部的压强越大，你认为他的结论 （选填“正确”或“不正确”），原因是 。
（5）已知图丙中U形管左右两侧液面的高度差，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为______．（，g取）
（6）小强在重新探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时，三次实验现象如图丁所示．三个烧杯中的液面相平，U形管两侧液面的高度差相同，探头在液体中的深度不同．并结合（3）中的结论，得出了该探究结论．请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程______．
（7）小强用如图戊所示的容器也可以探究液体内部的压强，容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状会发生改变．用此容器进行的两次实验，情形如图己所示．可推断：a、b两种液体密度的大小关系是______，a、c两种液体密度的大小关系是______．
【一题多设问】（5）500 （6）已知，液体密度一定时，液体深度越深，液体压强越大．将酒精和盐水中的探头位置调整至与水中相同，则，综上可知，液体深度相同时，密度越大，压强越大 （7）< ， >
【解析】（5）橡皮管内气体的压强与大气压强之差为；（7）由图己左图可知，橡皮膜所在位置在a液体的深度要大于b液体的深度，橡皮膜没有发生形变，说明此处的压强相同，根据可知，a的密度要小于b的密度，即；图己右图，橡皮膜所在位置在c液体的深度要大于a液体的深度，橡皮膜向左发生了形变，说明右侧的压强大，根据可知，a的密度要大于c的密度，即．
（1）压强计原理是液体压力使探头上的橡皮膜发生形变，导致通过软管与探头连接的U形管中两侧的液面有高度差，检查气密性可从装置原理出发
（4）运用控制变量法的时候一定不能同时改变两个物理量，只能是单一变量
（5）明确橡皮管内气体压强与大气压强之差代表什么，然后计算：①提取数据；②根据代入数据进行计算
（6）液体压强与液体密度和深度有关，U形管两侧液面的高度差相等，说明探头处液体的压强相同，从图知，，最后结合各个装置在虚线处的变化得出结论
2．白鹤滩水电站位于金沙江下游，2023年电站建成后，将成为仅次于三峡水电站的中国第二大水电站，住在水电站附近的小明看见日益高耸的大坝，于是想联合小强、小华两位同学，利用压强计探究影响液体内部压强大小与什么因素有关。
（1）实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 （选填“薄”或“厚”）一些的较好，从结构来看，压强计 （选填“是”或“不是”）连通器。
（2）图甲、乙、丙表示探究过程中的三个情景。
①比较图甲和图乙可以探究的问题是 。
②保持探头在水中的深度不变，将水换成浓盐水，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论： 。
（3）多角度探究意外现象：小明在实验过程中发现，在同种液体的同一深度处，使用不同的压强计时，U形管两侧液面的高度差不完全相同。
①小明猜想可能是实验时U形管没有 放置；
②小强则认为可能是U形管中初始液面没有在中间0刻度线处，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的；
③小华认为可能与金属盒橡皮膜安装时的松紧有关，小华将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上，改变橡皮膜的松紧程度，发现橡皮膜较紧时，U形管两侧液面的高度差较 ，你认为U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的 有关。
3．为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
猜想1：液体内部的压强可能与液体深度有关；
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
猜想3：液体内部的压强可能与液体的密度有关。
（1）小强用如图所示的装置进行实验时，把压强计的探头直接放到水杯底部，这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开，他观察U形管两侧液体液面 （选填“相平”或“不相平”）；
（2）调整实验仪器重新进行实验，得到的数据如下表，为了验证猜想1，应选序号为 的三组实验数据；由实验数据可以判断猜想2是 （选填“正确”或“错误”）的；表格空白处的数据为 ；
（3）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，小强又选择了酒精继续做实验，他把压强计的探头浸入酒精中，改变其所处的深度，发现压强计液面的高度差也出现有“、、”，于是他得出：液体内部的压强与液体的密度无关．你认为他的探究方案是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是： 。
4．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景中的形状变化。
（1）分别向管内缓缓注入水和盐水，观察到橡皮膜都向外凸，当注入水和盐水的高度相同时，观察橡皮膜往外凸的程度，注水时橡皮膜外凸的程度 （选填“大于”“小于”或“等于”）注入盐水时橡皮膜外凸的程度；
（2）将注入水后的玻璃管，缓缓放入装有盐水的水槽中，如图所示是其放入的过程，当橡皮膜的形状恰好是一个平面时， （选填“水”或“盐水”）的液面比较低；
（3）若将水槽中的盐水换成水，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 （选填“凸面”“凹面”或“平面”），请说明理由 。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
深度/
5
5
5
10
10
10
15
15
15
橡皮膜方向
上
下
侧
上
下
侧
上
下
侧
压强计液面高度差/
4.3
4.3
4.3
9.2
9.2
13.8
13.8
13.8
参考答案：
1． 用手指轻轻按探头的橡皮膜，若U形管两侧液面有高度差，则装置气密性良好 U形管中两侧液面的高度差 相等 压强计U形管两侧液面的高度差越来越大 上窄下宽 不正确 没有控制探头所处液体的深度不变
【详解】（1）[1]为了能使实验顺利进行，使用前用手指按压强计的橡皮膜，若U形管两侧液面有高度差，说明气密性好；若液面没有变化，说明漏气；
[2]根据转换法，压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映压强大小。
（2）[3]保持探头在水中的深度不变，改变其方向，发现U形管两侧的液面高度差不变，说明液体内部同一深度，向各个方向的压强相同。
（3）[4][5]小强将图乙中的探头浸没在水中的深度逐渐加深，U形管中液柱高度差变大，初步得出的结论是：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）[6][7]小强保持乙图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，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟液体的密度的关系。
2． 薄 不是 同种液体，液体压强与深度的关系 在同一深度处，液体的密度越大，压强越大 竖直 错误 小 弹性（答案合理即可）
【详解】（1）[1][2]用压强计测量液体内部压强，为了使压强计更加灵敏应选择较薄的橡皮膜；根据连通器定义：上端开口，底部连通，判断压强计不是连通器。
（2）①[3]比较甲、乙两次实验，图甲和图乙探头所处深度不同，故探究的是同种液体，液体压强与深度的关系；
②[4]如图乙、丙所示，探头在液体中的深度一样，但是液体的种类不同，U形管两侧液面的高度差在浓盐水中的更大，故结论为：在同一深度处，液体的密度越大，压强越大。
（3）①[5]在“探究影响液体内部压强因素”实验中，需要将U形管竖直放置，这样测量结果更准确。
②[6]因为实验中是利用U形管两侧液面高度差反映液体压强大小，题中液体密度和深度都不变，而改变初始液面的高度不影响液面高度差，所以小强的猜想是错误的。
③[7][8]改变橡皮膜的松紧程度，橡皮膜越紧，橡皮膜越不容易发生形变，所以U形管两侧液面的高度差较小；因橡皮膜的弹力方向与液体对橡皮膜的压力方向相反，所以U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的弹性有关（答案合理即可）。
3． 相平 1、4、7（或3、6、9） 错误 9.2 不合理 没有控制探头在水和酒精中的深度不变
【详解】（1）[1]小强把A处的橡皮管与玻璃管互相脱开后，这时U形管相当于一个连通器，所以U形管左右两边的液面相平。
（2）[2]猜想1探究液体压强与液体的深度的关系，保持方向和密度不变，选择实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），实验数据表明方向和密度相同时，液体越深，液体压强越大。
[3][4]猜想2液体的压强跟方向的关系，保持深度和密度相同，选择实验1、2、3或4、5、6或7、8、9，实验数据表明，液体压强跟方向无关，表格空白处的数据为9.2cm，所以猜想2是错误的。
（3）[5][6]为了验证猜想3是否正确，保持深度相同，应控制金属盒在酒精中所处的深度分别为5cm、10cm、15cm，记下此时压强计液面的高度差，所以在没有控制深度时，记录高度差是不合理的。
4． 小于 盐水 平面 见解析
【详解】（1）[1]由于盐水的密度比水的密度大，而注入两种液体的高度是一样的，由可得，注入盐水时橡皮膜受到的压强大，因此往外凸的程度要比注入水时的大。
（2）[2]因为水槽里面装的是盐水，根据题意可知此时橡皮膜是一个平面，说明橡皮膜受到上下两面液体的压强相等，因为盐水的密度要比水的大，根据公式，可知盐水的液面比较低。
（3）[3][4]将水槽中的盐水换成水后，玻璃管内外两种液体的密度相同，且深度也相等，因此橡皮膜受到上下两面液体的压强相等，又因为受力面积相同，所以上下两面受到的压力大小相等，方向相反，所以橡皮膜的形状是平面。