2024年中考物理复习冲刺过关专题02 与压强有关的实验（查补能力·提升练）

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02 研考向·补能力漏洞
03 能力提升演练
1．（2023·宁夏·中考真题）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，探究“影响压力作用效果的因素”的实验，探究过程如图所示：
（1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
（2）对比 两图，可以探究压力作用效果与受力面积的关系。
（3）对比甲、乙两图可以得出结论：当受力面积一定时， ，压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例： 。
【答案】 凹陷程度 乙、丙 压力越大 压路机的碾子很重
【解析】（1）[1]本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，采用了转换法。
（2）[2]探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，通过比较图乙、丙，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）[3]比较图甲、乙所示的实验可知，受力面积相同，乙的压力较大，乙的压力作用效果较明显，则可得出结论：当受力面积一定时压力越大，压力的作用效果越明显。
[4]生产生活中应用当受力面积一定时压力越大，压力的作用效果越明显的例子：压路机的碾子很重是在受力面积一定时，增大压力，增大压强。
2．（2023·广东深圳·中考真题）琴琴同学用同一个物体（图中白色物体）做‘探究压强与受力面积的关系’实验，请填写下面内容。
（1）谁的压力大 ，谁的受力面积大 ；（选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”）
（2）改进这两个实验的意见： ；
（3）对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
【答案】 两个相等 海绵的大 都用海绵（或沙坑）来进行实验 A
【解析】（1）[1]两个实验中都是同一个物体，对海绵或沙坑的压力一样大。
[2]海绵中物体横放，沙坑中物体竖放，由图可得，海绵的受力面积大。
（2）[3]实验为探究压强与受力面积，应只改变受力面积大小，下面的受力物体保持不变，故改进意见为：甲、乙都用海绵进行实验或甲、乙都用沙坑进行实验。
（3）[4] 要探究压强和压力大小的关系，应保持受力面积相同，受力物体相同，只改变压力大小，对比甲图，应该选择A。
3．（2023·辽宁朝阳·中考真题）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 ；
（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 。
【答案】 不属于 深度越深 500 错误 没有控制液体的深度相同
【解析】（1）[1]上端开口，下端连通的容器叫连通器，液体压强计的左端是密闭的，所以不属于连通器。
（2）[2]比较乙、丙两图可知，液体密度相同，丙中探头深度大，形管两侧液面的高度差大，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）[3]探头在水中的深度为时的压强为
（4）[4][5]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，没有控制液体的深度相同，故结论错误。
4．（2023·湖北襄阳·中考真题）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，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是： 。
【答案】 不属于 深度 变大 抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为即可
【解析】（1）[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，形管不属于连通器。
（2）[2]比较乙图、丙图，在相同液体的不同深度处，而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）[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）[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即可。
5．（2023·四川巴中·中考真题）下图是探究“影响液体内部压强大小因素”的实验过程。
（1）图中所示压强计中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器；使用前需检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，观察到U形管中的液体能灵活升降，则说明 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）接着在烧杯中加入适量的水，将压强计的探头放入水中不同深度，如图甲、乙丙所示，可以初步得出结论：当液体密度相同时， 越大，液体压强越大；
（3）除了上述探究（2）以外，你认为还有哪些因素可能会影响液体内部压强大小呢？请在下述选项中选择合适的猜想和与之对应的实验方案： （填写猜想和实验方案对应的字母，只需选择一组）；
猜想：A．可能与液体的密度有关
B．可能与液体的体积有关
实验方案：
C．分别装入体积相同的不同液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
D．分别装入体积相同的同种液体，将探头放入不同深度，观察U形管液面高度差
E．分别装入体积不同的同种液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
F．分别装入体积不同的不同液体，将探头放入相同深度，观察U形管液面高度差
（4）为了更好的探究“液体压强与液体密度的关系”，利用如图丁所示的装置进行改进实验，当注入水和盐水的深度相同时，若橡皮膜向左凸起，则隔板左侧的液体是 。整个实验过程用到的实验方法有 法和 法。
【答案】 不是 不漏气 深度 AC 水 控制变量 转换
【解析】（1）[1]图中所示压强计左边有橡皮密封，而连通器两端开口，所以图中的U形管不是连通器。
[2]使用前需检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，如果没有明显变化则表明漏气，如果观察到U形管中的液体能灵活升降，则说明不漏气。
（2）[3]如图甲、乙丙所示，液体密度相同，深度越深，U形管液面高度差越大，可以初步得出结论：当液体密度相同时，深度越大，液体压强越大。
（3）[4]根据控制变量法， 如果探究A．可能与液体的密度有关，则要求密度不同，深度和体积相同，实验方案C符合；如果探究B．可能与液体的体积有关，则要求体积不同，深度和密度相同，实验方案E符合。所以AC或BE均可。
（4）[5]当注入水和盐水的深度相同时，若橡皮膜向左凸起，表明右边的液体产生的压强大，根据液体压强公式可知，则隔板左侧的液体密度较小，左侧是水。
[6][7]由于液体内部压强不易直接观察，是通过U形管高度差来间接观察的，此处应用了转换法，液体内部压强大小与液体密度、深度等因素有关，每次只能探究一个因素，此处应用了控制变量法。
6．（2023·山东东营·中考真题）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】：
【答案】 B 在同一液体的同一深度，向各个方向压强相等 同一液体，深度越深，压强越大 5、7 左右两侧分别倒入相同深度的水和硫酸铜溶液 观察橡皮膜的形变方向，橡皮膜向哪边凸，说明哪边的压强小
【解析】（1）[1]压强计U形管两侧液面已存在高度差，说明里面气压不相等，可以拆了重装，使两侧气体压强相等，故选B。
（2）[2]根据控制变量法，1、2、3、4次实验只有探头方向不同，故探究的是液体压强与方向的关系，根据实验数据可知，在同一液体的同一深度，向各个方向压强相等。
[3]1、5、6次实验只有深度不同，故探究的是液体压强与深度的关系，根据实验数据可知，同一液体，深度越深，压强越大。
[4]要探究体压强与液体的密度有关，则只改变液体密度，其他条件均保持不变，故应选择第5、7组数据。
（3）[5]利用题中所给实验仪器，为探究液体压强是否与液体的密度有关，则应使两侧液体不同，且保持深度相同，故步骤为：左右两侧分别倒入相同深度的水和硫酸铜溶液。
[6]根据实验原理可知，可以根据橡皮膜形变方向判断液体压强大小，橡皮膜向哪边凸，说明哪边的压强小。
7．（2023·重庆·中考真题）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，此时探头受到盐水的压强为，小婷取出探头放回水中，当U形管水面高度差再次为时，测出探头在水中的深度为0.2m，则 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”）。
【答案】 打开 不漏 丙 相等 上 2000 小 变大
【解析】（1）[1]U形管与探头连接时，需要保持U形管两侧的压强相同，因此需要把阀门K打开。
[2]压探头的橡皮膜时，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置的气密性较好，装置不漏气。
（2）[3]探究液体压强与深度的关系，需要控制液体的密度相同，改变探头所处的深度，故乙、丙两图符合题意。
[4]丙与丁两图中，同种液体，探头所处的深度相同，只改变探头的方向，U形管液面的高度差几乎相同，说明：同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
（3）[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，需要控制探头所处的深度相同，因此图戊中的探头需要向上移动。
[6]当U形管液面的高度差相同时，则探头受到的压强大小相等，所以探头受到盐水的压强为
（4）[7][8]U形管两液面的高度差不明显，根据可知，可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验；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会变大。
8．（2023·湖南衡阳·中考真题）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。
【答案】 转换法 无关 深度 C、D 侧壁 小于
【解析】（1）[1]由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较，因此在实验中，通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映压力作用效果，这种研究方法是转换法。
（2）[2]由题意可知，A、B两瓶子所装的都是水，由图可知，A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积，则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量，两瓶子所装水的质量不同，深度相同，但橡皮膜鼓起的程度相同，即液体的压强相同，因此说明液体的压强与液体的质量无关。
（3）[3]由题意可知，B、C两瓶子所装的都是水，且两瓶子粗细相同，由图可知，C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度，两瓶子水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，即液体的压强不同，因此说明液体的压强与液体的深度有关。
（4）[4]为了探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制液体的密度不同，液体的深度相同，由题图可知，C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同，液体深度相同，橡皮膜鼓起的程度不同，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关。
（5）[5]如图E所示，隔板左侧倒水，橡皮膜在侧壁上，发现橡皮膜向右凸起，表明橡皮膜所在的位置有压强，这说明液体对容器的侧壁有压强。
[6]在图F中，水对橡皮膜有向右的压强，右侧液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜恢复原状，不再凸起，说明橡皮膜左右两侧压强相等，则有
因为h液>h水，所以ρ液<ρ水。
9．（2023·江苏无锡·中考真题）小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下

（1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ，则活塞的横截面积为 ；
（2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是 ；
（3）如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为 N，此时外界大气压的数值为 ；
（4）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为．再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为时，弹簧测力计的示数为，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
①当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为 N；
②当注射器内气体体积为时，注射器内气体压强为 。
【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞，根据难易程度判断气密性 20 12
【解析】（1）[1][2]如图甲所示，注射器刻度部分左端对准零刻线，右端对准10cm刻线，刻度尺的分度值为0.1mm，刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm，则活塞的横截面积为
（2）[3]排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是：用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好。
（3）[4]如图乙，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为20N。
[5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力，外界大气压的数值
（4）①[6]注射器内被封闭的气体体积为，再用测力计拉动活塞时，测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力
由以上步骤（3）可知，外界大气压对活塞的压力为20N，由此得到下表
观察表中的数据可以发现：注射器内的气体变化为原来体积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半，由上表可知，注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N，因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N，当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为
②[7]当注射器内气体体积为时，弹簧测力计的示数为16N，外界大气压对活塞的压力为20N，则注射器内气体对活塞的压力为
注射器内气体压强为
10．（2023·江苏盐城·中考真题）篮球从空中下落，撞击地面的过程中，与地面的接触面会不断增大，最大接触面积与下落高度之间有怎样的关系？学校兴趣小组利用器材进行探究。
（1）在球场地面上铺一张白纸，白纸上用复写纸覆盖，篮球从一定高度处自由下落，撞击复写纸，在白纸上留下蓝色圆斑，如图甲所示是蓝色圆斑的照片，用刻度尺测量出照片中圆斑的直径为 cm。
（2）小明让篮球从不同高度处自由下落，将下落的高度与蓝色圆斑的面积记录在表中，在图乙中描点并用平滑的曲线作出“”图像 。说出蓝色圆斑的面积与下落高度之间的变化关系： 。
（3）压力传感器能记录瞬间的压力大小，并将数据呈现在计算机上。小明想测量篮球从处下落时撞击地面的最大压强。如图丙所示，他将压力传感器放置在球场上，篮球从相应高度处自由下落撞击压力传感器，从电脑上读取最大压力的大小，并在表格中查找对应的面积，进行计算，你认为小明的做法是否正确？ 。理由是： 。
【答案】 2.60（2.50~2.70均可） 见解析 不正确 见解析
【解析】（1）[1]由图可知，照片中圆斑的直径为2.60（2.50~2.70均可）cm。
（2）[2]根据表格中的数据描点，然后把所描的点用线连接即可，如下图所示：
[3]由上图可知，下落高度越大，蓝色圆斑的面积越大。
（3）[4][5]压强是压力与受力面积的比值，压力最大时压强不一定最大。因此小明的做法不正确。
考向一：探究压力作用效果与哪些因素有关
【猜想与假设】蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大，却能轻易刺破皮肤；骆驼虽重，但不会深陷在沙漠中。由此猜想：压力作用的效果除了与压力的大小有关，还与受力面积有关。
【设计实验】
如图所示，只改变某一个影响因素，观察压力作用的效果。
【进行实验与收集证据】
(1)如图甲所示，把小桌放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。
(2)如图乙所示，将砝码放在小桌上，观察海绵的凹陷程度。
(3)如图丙所示，把小桌倒放在海绵上，再将砝码放在小桌上，观察海绵的凹陷程度。
【分析论证】
(1)比较甲、乙两图可知：当受力面积相同时，压力越大，海绵凹陷的程度越大，即压力作用的效果越明显。
(2)比较乙、丙两图可知：当压力相同时，受力面积越小，海绵凹陷的程度越大，即压力作用的效果越明显。
【实验结论】
压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。当受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力作用的效果越明显。
本实验通过海绵（或其他物体）的凹陷程度来间接反映压力的作用效果，这里应用了转换法。在实验中选择小桌是为了便于改变受力面积，而选用砝码是为了改变压力的大小，这里体现了控制变量法的应用。
考向二：探究液体内部的压强
【提出问题】液体内部的压强与哪些因素有关？
【猜想与假设】液体的压强可能与液体的方向、深度、液体的密度等因素有关。
【设计实验】只改变某一个可能的因素，观察液体压强的变化。
【准备实验】液体压强计、水、烧杯、盐水
【实验过程及分析】
（1）探究液体压强与方向的关系
①控制变量：控制探头所处深度、液体的密度相同；改变压强计的探头朝各个方向观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析：U形管两边液面的高度差不变，即液体内部压强不变。由于探头所在液体深度相同、液体密度相同，探头朝向改变，液体压强不变，所以液体内部压强与方向无关。
③结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度处向各个方向的压强都相等。
（2）探究液体压强与深度的关系
①控制变量：控制探头的朝向相同、液体的密度相同，改变探头所处液体的深度，观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析：深度增加时，U形管两侧液面高度差变大，即液体内部的压强变大。由于液体密度相同，液体深度增加，压强增大，所以液体压强随深度的增加而增大。
③结论：同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
（3）液体内部的压强与液体密度的关系
①控制变量：控制探头深度和方向均相同，改变液体的密度，观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析：探头在盛有盐水时，U形管两侧液面高度差更大，即液体压强更大。由于探头所处深度和方向均相同，液体密度增大，压强增大，所以同一深度，液体压强随液体密度的增加而增大。
③结论：同一深度处，液体密度越大，压强越大。
【实验结论】
（1）液体内向各个方向都有压强。
（2）在同种液体的同一深度处，液体向各个方向上的压强都相等。
（3）液体内部的压强与液体深度有关，同种液体内部，深度越深，压强越大。
（4）液体内部的压强与液体密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
本实验通过U形管两侧液面的高度差来间接反映液体压强的大小，这应用了转换法。在实验过程中需注意以下几点：
(1)压强计气密性的检查轻按橡皮膜，若U形管两侧液面的高度差不变，则说明漏气，需重新安装橡皮管。
(2)在探头下移的过程中，在某一深度处，缓慢转动探头改变橡皮膜的方向来探究液体压强与方向的关系；改变探头在液体中的深度，是为了探究液体压强与深度的关系；换用不同液体，是为了改变液体的密度来探究液体压强与密度的关系；实验过程体现了控制变量法的应用。
(3)深度是液体中某位置到液面的竖直距离，测量时应从液面开始向下测量，不能把研究点所在的高度当成深度。
考向三：测量大气压强
1.托里拆利实验
【实验过程】
(1)在一根长约1m、一端封闭的玻璃管内装满水银；
(2)用手指堵住开口一端把玻璃管倒立在水银槽中，放开手指，管内水银面下降；
(3)管内水银面下降到一定高度后就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm；
(4)把玻璃管倾斜或换更长一些及其他形状的玻璃管，管内外水银面高度差仍约为760mm。
【实验分析】
实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是大气压支持管内这段水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
【注意事项】
(1)玻璃管中充满水银，不能混有气泡，否则实验结果偏小。
(2)玻璃管的形状、粗细及是否倾斜不影响实验结果。
(3)玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，向上提或向下按玻璃管，只改变水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。
(4)实验测得的水银柱的高度如果不是760mm，可能是因为实验环境的大气压不是标准大气压。
2.利用注射器大致测量大气压
该实验为测量大气压的简易装置，解决这类问题时，要分清大气压力与那个力平衡，间接测出大气压力，弄清大气压力的受力面积的求法，再用求解。该实验的误差主要为注射器内空气未排尽，活塞与器壁存在摩擦，测量压力存在误差等。

1．（2024·天津河西·一模）小薛和小程同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，探究“影响压力作用效果因素”的实验，探究过程如图1所示。请你完成下列内容：
（1）本实验通过观察海绵的 来比较压力作用的效果；
（2）比较甲、乙两图，可以初步得出的结论是：在 相同时，压力越 ，压力作用的效果越明显；
（3）小薛联想到坦克车履带的设计，这可用图1中 （选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”）两组实验所得结论解释；
（4）如图1，若将丙图中放有砝码的小桌放在木板上，如图1丁所示，比较图丁与图丙，小桌对木板和海绵的压强 ；（选填“相等”或“不相等”）
（5）如图2，三个质量分布均匀的长方体放在水平桌面上，现用三种方法均切去一半，剩余的一半仍在桌面上。切割后，桌面受到的压强大小不变的是 ；（选填“A”、“B”或“C”）
（6）小程取三个高度均为h，密度均为ρ的实心均匀物体甲、乙、丙。甲、丙是圆柱体，乙是长方体，甲、乙底面积相同且是丙底面积的2倍，如图3。把它们放在水平桌面的海绵上，发现海绵被压下的深度相同。他分析出了甲、乙、丙三个物体对海绵的压强均为p= （写出推导过程），解释了“海绵被压下的深度相同”的原因。
【答案】 凹陷程度 受力面积 大 乙、丙 相等 A
【解析】（1）[1]本实验采用转换法，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用的效果。
（2）[2][3]甲、乙中，受力面积相同，乙图的压力较大，海绵的凹陷程度较明显，比较甲、乙两图，可以初步得出的结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显。
（3）[4]坦克车履带是通过增大受力面积，减小压强，这可用图1中乙丙两组实验所得结论解释，乙丙中控制压力相同，受力面积越大，海绵的凹陷程度越小，说明压力相同，增大受力面积，可以减小压强。
（4）[5]丙丁的压力与受力面积相同，由得，小桌对木板和海绵的压强相等。
（5）[6]AB切割完后，密度不变，A的高度不变，B的高度减小，由得，切割后，A对桌面受到的压强不变，B对桌面受到的压强变小；C切割完后，重力变为原来的一半，对桌面的压力变为原来的一半，受力面积大于原来的一半或者小于原来的一半，由得，切割完后，C对桌面的压强改变。
（6）[7]物体在水平面上，对水平面的压力等于物体重力，即
柱形物体的体积为
则柱形物体对水平面的压强为
甲、乙、丙是三个高度均为h，密度均为ρ的实心均匀物体。甲、丙是圆柱体，乙是长方体，则甲乙丙对水平面的压强均为
2．（2024·甘肃武威·一模） 小明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。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，其中A、C两容器中液体质量相等。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 来比较压力的作用效果；
（2）比较乙、丙两图所示的实验，受力面积相同时， 越大，压力作用效果越明显；
（3）比较 两图所示的实验，可以得出压力作用效果与受力面积的关系。
（4）①小明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压强计，将其探头放入A、B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 （选填“大”、“小”），说明在深度相同时， 越大，液体压强越大；
②小华认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小。为研究此问题，如图戊所示，小华在a、b图中保持金属盒的位置不变，往b容器内加水，当水面到容器底的距离L满足条件 ，对比a图，可说明小华的观点是错误的。
【答案】 海绵的凹陷程度 压力 甲、丙 大 液体密度
【解析】（1）[1]实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，属转换法的应用。
（2）[2]比较乙、丙两图所示的实验，受力面积相同，丙中压力大，海绵的凹陷程度更明显，可得结论：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。
（3）[3]A、C两容器中液体质量相等，比较甲、丙两图，压力相同，受力面积不相同，甲的受力面积大，压力的作用效果不明显，故可知：压力作用效果与受力面积的关系。
（4）①[4][5]将压强计的探头放入A、B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，说明在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
②[6]小华认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小；为研究此问题，小华在b图中保持金属盒的位置不变，即金属盒到容器底的距离保持11cm不变，往容器内加水；对比a图，要说明小华的观点是错误的，b图中液体内部某处到容器底的距离较大时，其金属盒受到水的压强应大于或等于a图中金属盒受到水的压强，根据可知，b图中金属盒所处的深度应大于或等于a图中金属盒所处的深度，a图中金属盒所处的深度
b图中水面到容器底的距离需要满足
。
3．（2024·云南昆明·模拟预测）在探究液体压强的实验中，进行了如图1所示的操作：

（1）实验所用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；
（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1A所示，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是 （选填以下选项的数字序号）；
①将右侧支管中高出的水倒出
②取下软管重新安装
（3）在图1B中金属盒在水中一定深度，使金属盒的橡皮膜面向底部，发现U形管左右两侧水面有高度差，此现象说明 ；
（4）分析图中1B、D两图的实验现象， （选填“能”或“不能”）得出液体的压强与密度有关；
（5）要探究液体压强与深度的关系，应选用图1中的 两图进行对比；
（6）经过测量，图1C中U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa；
（7）若选用管子粗细不同的两个U形管压强计（里面都装水），测量同一深度同一液体的压强时，两个U形管压强计两端的高度差 （选填“相同”或“不相同”）；
（8）若将U形管压强计改造成如图2所示的装置，将两个探头分别放在左、右两个容器内，左侧容器中为密度为ρ的液体，右侧容器中液体为水。当U形管压强计左右水面高度差为0时，两探头所处的深度高度差为Δh，则待测液体ρ ρ水（选填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】 薄 ② 液体内部向上有压强 不能 B、C 800 相同 ＜
【解析】（1）[1]实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好，这样橡皮膜的形变会明显。
（2）[2]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，为了使U形管左右两侧的液面相平，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，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②。
（3）[3]根据橡皮膜的朝向是面向底部，发现U形管左右两侧水面有高度差，此现象说明液体内部向上有压强。
（4）[4]要探究液体压强和液体密度的关系，就要采用控制变量法控制深度不变，而图1B、D两图探头在液体中的深度不同，所以不能得出液体的压强与密度有关。
（5）[5]B、C两图液体的密度、液体的方向、容器的形状都相同，液体的深度不同，所以甲、乙两图是探究液体压强跟液体深度的关系的。
（6）[6]橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
（7）[7]选用管子粗细不同的两个U形管压强计（里面都装水），测量同一深度同一液体的压强时，压强相同，由p＝ρgh可知，两个U形管压强计两端的高度差相同。
（8）[8]两侧压强的关系为
则
可知待测液体
4．（2024·辽宁锦州·一模）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）同组的小刚同学想按照教材中“综合实践活动”要求制作简易密度计来测量液体密度：
①取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直 在液体中；
②将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用分别表示液体和水的密度，用、h及H写出液体密度的表达式是 ；
③根据上述表达式标出刻度后测量食用油的密度，操作时出现了如图（c）所示的情形，这是因为密度计的重力 （选填“大于”或“小于”）它所受到的浮力。在不更换食用油和密度计的情况下，仍用此密度计能正常测量食用油的密度，可以进行的改进操作是： （仅要求写一种，合理即可）。
【答案】 两侧液面高度差 各个方向 没有控制压强计在液体中的深度相同 漂浮 大于 可多放一些食用油
【解析】（1）[1]为了能使实验顺利进行，需要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）[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）[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可知，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）①[4]取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中，便于测量密度计在液体中的深度。
②[5]密度计在水中和在液体中都漂浮，根据漂浮条件，受到的浮力都等于重力，所以密度计在水中和在液体中受到的浮力相等，即F水浮=F液浮，根据阿基米德原理可知
故液体的密度为
③[6][7]密度计测量食用油的密度时，密度计沉底，受到容器底的竖直向上的支持力、竖直向上的浮力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，故重力大于浮力。实验时可以多放一些食用油，增加密度计排开液体的体积，增大浮力，使密度计漂浮在食用油中。
5．（2024·福建厦门·一模）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）在使用压强计前，小洛发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图1甲所示。正确的调节方法是 ，使U形管左右两侧的水面相平；
（2）调试完后，小洛接着进行系列实验（如图1所示），将压强计金属盒的橡皮膜朝下浸入水中某一深度处，则压强计显示的是橡皮膜 （选填“各个方向”“上方”或“下方”）的水对它的压强；
（3）比较图1丙、丁两次实验可得出液体压强与液体密度的关系是： ；
（4）小洛结合液体压强的知识，设计了如图2所示的测量盐水密度的方案，请将实验步骤补充完整：
①如图2甲所示，用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，用刻度尺测出水面到下管口的距离记为；
②如图2乙所示，在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至 ，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为；
③盐水的密度表达式：= （利用、、表示）；
④以上实验所测盐水的密度偏 。
【答案】 拔下软管，重新安装 下方 液体深度相同，液体压强随液体密度增大而增大 橡皮膜水平为止 小
【解析】（1）[1]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，所以正确的调节方法是：拔下软管，重新安装。
（2）[2]将压强计金属盒的橡皮膜朝下浸入水中某一深度处，橡皮膜下表面受到水对它向上的压强，即压强计显示的是橡皮膜下方的水对它的压强。
（3）[3]要探究液体的压强与液体密度的关系，需要控制液体的深度相同，改变液体的密度；比较图1丙、丁两次实验可知，橡皮膜在盐水中U形管两侧液面高度差较大，故可得出液体压强与液体密度的关系是：液体深度相同时，液体压强随液体密度增大而增大。
（4）①如图2甲所示，用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1。
②[4]为了得出盐水的密度，则需橡皮膜所受的力平衡，如图2乙所示，在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜水平为止，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2。
③[5]因为橡皮水平，说明盐水与水产生的压强相等，即
得盐水的密度表达式为
④[6]橡皮膜发生形变，造成测量的水深度即h1变小，故盐水密度的测量值偏小。
6．（2024·陕西西安·二模）在“天宫课堂”中，航天员陈冬做了“毛细效应”实验，如图所示，在微重力环境下，三根粗细不同的塑料管同时放在水中，最细管子内的液面飞速到达顶端！而另外两根较粗的管子中没有看到液面上升现象，小明想：液柱高度与哪些因素有关呢？
猜想：a、液柱高度与管子内径大小有关；
b、液柱高度与液体密度有关；
c、液柱高度与液体种类有关。
于是，他找来5根内径（内部直径）分别为1mm、1.5mm、2.5mm、3.5mm、4mm的玻璃管，如图所示，分别将其同时放入不同浓度盐水、水、酒精和煤油中，测量5根玻璃管内的液柱高度，实验数据如下表：（）
（1）实验过程中除了上述提到的实验器材，还需要的测量仪器是 ；
（2）分析六次实验中任意一次可知，当液体种类和密度相同时，玻璃管内径越小，液柱高度 （选填：“越大”或“越小”）；
（3）分析1、2、3次实验可知，当 相同时，液体密度越大，液柱高度 （选填：“越册”或“越小”）；
（4）分析 次实验可知，当液体密度和玻璃管内径相同时，液柱高度与液体种类有关；
（5）本实验中应用的物理研究方法是 法；
（6）根据第（2）问结论，下列现象中不能用“毛细效应”解释的一项是 。
A．毛巾吸汗 B．毛笔吸墨汁 C．用嘴吸饮料 D．植物根茎吸水
【答案】 刻度尺 越大 液体种类 越小 5、6 控制变量 C
【解析】（1）[1]因为要记录管子的高度，所以还需要刻度尺。
（2）[2]分析数据可知，当液体种类和密度相同时，玻璃管内径越小，液柱高度越大。
（3）[3][4]分析1、2、3次实验可知，液体的种类都是盐水，当玻璃管内径相同时，液体密度越大，液柱高度越小。
（4）[5]酒精和煤油的密度相同，所以分析5、6次数据可知，当液体密度和玻璃管内径相同时，液柱高度与液体种类有关。
（5）[6]实验中每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
（6）[7]“毛细效应”就是液体会沿着毛细管上升的现象，毛巾吸汗，毛笔吸墨汁，植物根茎吸水都是常见的毛细现象，用嘴吸饮料利用的是大气压的知识。
故选C。
7．（2024·江苏南通·一模）物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值。
（1）实验中研究的是大气对 （选题“活塞”、“注射器筒”）的压力；若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器 来进行实验；
（2）操作步骤如下：
a.将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器小孔，读出注射器容积V。
b.将弹簧测力计在竖直方向上较零，拉环固定在墙壁上，秤钩与注射器活塞相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。
c.用刻度尺测出 的长度为L。小庆指出步骤中的错误是： ，这样测到的大气压 实际大气压（“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）小明还发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞时，越推越费力。由此猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越 ，为了验证自己的猜想，在标准大气压下p0（p0=1×105Pa），小明用一个30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
根据表中的数据可得当体积为20mL时，气体的压强为 kPa；实验中注射器刚连接到胎压计时，注射器内的空气体积为 mL。
【答案】 活塞 C 注射器刻度部分 弹簧测力计在竖直方向上较零 小于 大 75 15
【解析】（1）[1]在实验中通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力，所以研究的是大气对活塞的压力。
[2]实验中选用注射器B，把弹簧测力计拉到最大，活塞没动是其受到大气的压力太大，而大气压在实验过程中没变化，据知，所选注射器活塞的横截面积太大了，所以应改选注射器C来进行探究。
（2）[3]方案甲中，读出注射器的容器V及测量注射器刻度部分的长度L，这样便可求出注射器的活塞的横截面积
拉动测力计到活塞滑动时，测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力，所以测出的大气压值
[4][5]步骤中的错误是弹簧测力计在竖直方向上较零，根据力的平衡可知，拉动测力计到活塞滑动时，测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力，此时弹簧测力计受到摩擦力的影响，测力计示数比真实值偏小，这样测到的大气压小于实际大气压。
（3）[6]在推活塞的过程中，活塞下面空间内气体的体积越小；越推越费力，说明气体压力越大，由此可知，气体的压强越大。
[7]由表中封闭气体的压强p与体积V的数值可知，p'与V'的乘积均为1500，即
pV＝1500
所以p'与体积V'的数学关系式为
（注意：压强单位为kPa，体积单位为mL）。根据表中的数据可得当体积为20mL时，气体的压强为
[8]已经测出实际的大气压为
当小明不推拉活塞时，注射器内的气压与外界大气压相等，由可得，注射器内的空气体积
8．（2024·上海徐汇·二模）图所示的氢气球之所以飞上高空后会发生爆裂，小敏认为是热胀冷缩导致，而小华认为是大气压强变化导致。他们为此查阅相关资料得知：（1）一般氢气球充气时只充到其极限体积的90%左右，若内部气体体积膨胀达到气球的极限体积，气球就会发生爆裂；（2）空气温度和大气压强会随海拔高度的变化而变化，某地具体变化关系见表。
（1）分析比较表中数据可知：随着海拔高度的升高，空气温度会 （选填“升高”“不变”或“降低”），大气压强会 （选填“增大”“不变”或“减小”）；
（2）关于“氢气球飞上高空后发生爆裂的主要原因”你赞同 观点（均选填“小敏”或“小华”），你质疑另一观点的理由是： 。
【答案】 降低 减小 小华 随着海拔高度的升高气温会降低，气球不会胀大反而会缩小，不会发生爆裂
【解析】（1）[1][2]由表中数据可知：随着海拔高度的升高，空气温度会降低，大气压强会减小。
（2）[3][4]由（1）可知随着海拔高度的升高，空气温度会降低，大气压强会减小。气球具有一定的弹性，当气球内外的气压差发生变化时，气球的体积会随着发生变化。当气球内外的压强差超过气球的弹性限度，气球就会破裂。而随着温度的降低气球不会胀大反而会缩小，不会发生爆裂，故赞同小华的观点。
9．（2024·陕西西安·二模）如图-1所示，水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。在可乐瓶中装入适量的水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意图如图-2所示。将水火箭置于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。在一次训练中，小刚对影响水火箭飞行的最大高度的因素产生了兴趣，接着他作出以下猜想：
Ⅰ、可能与起飞前瓶内的最大气压有关
Ⅱ、可能与发射的角度有关
（1）瓶内的水向后喷出时，水火箭向前运动，这是因为物体间力的作用是 的；
（2）当水火箭斜向上发射时，无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的水平距离来间接反映发射的高低，这种实验方法叫做 法；
（3）在探究猜想Ⅰ时，小刚控制水火箭的发射角度一定，分别用同样的打气筒加压不同次数，从而改变水火箭起飞前的 通过多次实验并将记录的数据绘制如图-3 所示的图像，分析图像可以得出结论：当发射角度一定时，水火箭起飞前瓶内最大气压越大，飞行的最大高度 ；
（4）在探究猜想Ⅱ时，选用同一支水火箭，每次用同样的打气筒加压15次，依次改变其发射角度（水火箭与水平面的夹角）为25°、35°、45°、55°、65°，并记录水平方向飞行的距离如下表：
根据实验数据得出：当发射角为 时，水火箭水平方向飞行的距离最远。当发射角为 30°时，水火箭水平飞行的距离可能为 （选填“30”“40”或“50”）m；
（5）除上述探究过的影响因素外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的最大高度： （写出一条即可）。
【答案】 相互 转换 气压的大小 越高 45° 40 见解析
【解析】（1）[1]瓶内的水向后喷出，水火箭给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向前的力，水火箭向前运动。
（2）[2]火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度，这种实验方法叫做转换法。
（3）[3][4]在探究猜想Ⅰ时，根据控制变量法可知，控制水火箭的发射角度一定，分别用同样的打气筒加压不同次数，从而改变水火箭起飞前气压的大小，根据记录的数据绘制如图-3 所示的图像可知，水火箭起飞前瓶内最大气压越大，水火箭水平飞行的水平距离越远，即飞行的最大高度就越高。
（4）[5]分析数据可知，当发射角为45°时，水火箭水平方向飞行的距离最远，为52.8m。
[6]分析数据可知，发射角度由25°到45°时，飞行距离逐步变远，而超过45°以后，飞行距离随着发射角度的增加却越来越近，由此可知，当发射角为 30°时，水火箭水平飞行的距离应大于31.1m，小于43.2m，即水火箭水平飞行的距离可能为40m。
（5）[7]除上述探究过的影响因素外，水火箭自身的质量可能会影响水火箭飞行的最大高度。
10．（2024·陕西西安·模拟预测）小华注意到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想飞机升力大小和哪些因素有关呢？
【进行猜想】飞机的升力大小可能与机翼面积、飞机飞行速度和机翼仰角（机翼下表面与水平面的夹角）有关；
【设计实验】小华和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时，“机翼”向上飞升，“机翼”获得升力的原理是 ；
【进行实验】（1）为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼” 的大小，观察并记录测力计的示数；
（2）为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和 不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数；
（3）实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为3.5N）：
【实验分析】①在上述实验中，吹风前后测力计示数的 即为“机翼”获得升力的大小；
②分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力 （选填“先增大后减小”或“先减小后增大”）；
③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力 ；
【应用】为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案。黑色部分为墙面突出部分，为安装在过道顶的换气扇，期中既有效又节能的是 。
A． B．
C． D．
【答案】 流体中流速越大的位置压强越小 仰角 风速 差值 先增大后减小 越大 B
【解析】[1]由图可知，机翼上端为弧形，当鼓风机向右吹风时，机翼上端气体流速快，压强小，下端流速慢，压强大， “机翼”上下两端存在压强差，所以机翼向上飞升，故“机翼”获得升力的原理是流体中流速越大的位置压强越小。
（1）[2]为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，根据控制变量法，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录测力计的示数。
（2）[3]为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，根据控制变量法，应保持机翼仰角和风速不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数。
（3）[4]①在上述实验中，吹风前后测力计示数的差值即为“机翼”获得升力的大小，采用了转换法。
[5]分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角从0°增大至较大的，测力计示数逐渐减小，说明升力逐渐变大，但仰角最大时，测力计的示数大于仰角较大时，所以升力又在变小，所以随着仰角增大，获得的升力先增大后减小。
[6]③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，每一组实验的测力计的示数都在变小，说明获得的升力增大。
[7]A．图中上下通道间没有形成压强差，风很难穿过过道，故A不符合题意；
B．图B中上方通道墙面有一个凸起，形成一个弧面，空气流速快，压强小，下方通道的空气在压强差的存在下被压向上方通道，实现过道中空气流通，故B符合题意；
C．上下两个通道的墙面都有凸起，没有形成压强差，风很难穿过过道，故C不符合题意；
D．使用换气扇虽然有助于通风，但不节能，故D不符合题意。
故选B。
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
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体对活塞的压力
10
8
6.7
5
4
次数
1
2
3
4
5
下落高度
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
蓝色圆斑面积
45.3
66.4
84.9
98.5
107.5
次序
种类内径
1.0mm
1.5mm
2.5mm
3.5mm
4.0mm
1
盐水（高浓度）
8.0mm
5.4mm
2.5mm
1.6mm
1.0mm
2
盐水（中浓度）
13.5mm
7.6mm
4.5mm
4.0mm
3.0mm
3
盐水（低浓度）
20.3mm
12.0mm
7.5mm
4.5mm
4.0mm
4
水
16.0mm
9.5mm
3.5mm
3.0mm
2.0mm
5
酒精
17.0mm
10.0mm
5.0mm
4.5mm
3.5mm
6
煤油
10.5mm
6.3mm
3.0mm
2.5mm
1.5mm
V/mL
10
20
25
30
p/kPa
150
60
50
海拔（米）
空气温度（摄氏度）
大气压强（×103帕）
0
15.0
101.3
200
13.7
98.8
400
12.4
96.4
600
11.1
94.3
800
9.8
92.1
1000
8.5
89.9
发射角度
25°
35°
45°
55°
65°
水平距离
31.3m
43.2m
52.8m
49.5m
35.3m
机翼仰角
机翼面积
弹簧测力计示数/N
机翼仰角
机翼面积
弹簧测力计示数/N
0°（水平）
275
3.2
较大
275
2.9
395
3.0
395
2.8
566
2.6
566
2.3
较小
275
3.0
最大
275
3.1
395
2.9
395
2.9
566
2.4
566
2.7