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人教版物理八年级下册期末创新专题精练专题10探究液体压强与哪些因素有关的实验(重点)问题(原卷版+解析)
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这是一份人教版物理八年级下册期末创新专题精练专题10探究液体压强与哪些因素有关的实验(重点)问题(原卷版+解析),共13页。试卷主要包含了 探究液体内部压强的特点,06m=600Pa等内容,欢迎下载使用。
1. (2020黑龙江绥化)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,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______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
2. (2020山东青岛)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向______的压强都相等;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟______有关。
(2)用如图乙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发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc。
3. (2022湖南张家界)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)。
4.(2020湖北咸宁)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,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____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
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
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为____(用题中字母和表示)。
5.(2020甘肃天水)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择 两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越 。
6.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)小明同学在安装好液体压强计后,用恒定不变的力按压住压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差,如图甲所示,持续一段时间后,发现U型管内两侧液面的高度差保持不变,该同学的操作是为了______,得到的结果是______;
(2)如图甲用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差,将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明______;
(3)若在使用压强计前发现U型管中有高度差,通过______方法可以进行调节,A.从U型管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装:C.向U型管内加适量水;
(4)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的______有关:拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比______两图所得出的结论进行说明。
7.(2021江苏泰州)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计_________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处,如图乙,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)由乙、丙两图可知:深度相同时,液体的密度_________,压强越大。
8.在探究“液体内部压强特点及影响因素”的实验中:
(1)如图甲所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明:液体有向__________的压强(选填“上”或“下”)。
(2)比较实验1可知,液体内部压强与______有关;比较实验2可知,液体内部压强与______有关。
(3)为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,他们应控制的量有______和______,要改变的是______。
(4)将玻璃管中的水倒掉,擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜相平,测得每一次橡皮膜在水中受到的压强,实验数据如下表,请根据表格中数据完成填空:
将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,测得橡皮膜的深度为1cm,这种液体的密度是______g/cm3(g取10Nkg)
实验次数
1
2
3
沙子的质量/g
10
20
30
橡皮膜在水中受到的压强/Pa
125
250
375
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百(全国通用)
专题10 探究液体压强与哪些因素有关的实验(重点)问题
1. (2020黑龙江绥化)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,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______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
【答案】(1)相同或相等或相平 (2)高度差 不漏气 (3)600 深度 (4)右
【解析】(1)由图甲可知,向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,根据连通器原理,U形管左右两侧液面相平。
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强较大。
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,如果装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。
(3)探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
向下移动探头,看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越深,压强越大。
(4)相同深度,液体的密度越大,压强越大,在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体,橡皮膜向左侧凸起,说明橡皮膜右侧的液体压强较大,右侧液体的密度较大。
2. (2020山东青岛)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向______的压强都相等;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟______有关。
(2)用如图乙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发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc。
【答案】 (1)各个方向 深度 (2)小于 大于
【解析】(1)由图可知,AB两探头方向不同,而U型管的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
由图可知,A中探头深度更深,U型管的液面高度差更大,说明在液体内部的压强随深度的增大而增大。
(2)由图可知,皮膜两边压强相同,根据可得,b的液体密度更大。同理,a的密度大于c的密度。
3. (2022湖南张家界)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)。
【答案】 (1)不漏气 B (2)800 (3)增加 (4)密度 (5)
【解析】(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,则说明橡皮管里的空气对U形管内左端液面有压力,空气没有漏掉,所以装置不漏气。
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;从U形管内向外倒出适量水和向U形管内添加适量水都不能使U形管中两管上方的气体压强相等,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)U形管左右两侧水面的高度差为
h=8cm=0.08m
则橡皮管内气体的压强与大气压之差等于U形管左右两侧水产生的压强差,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,根据液体压强公式可得
ρ水gh4=ρgh2
解得待测液体密度的表达式为。
4.(2020湖北咸宁)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,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____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
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
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为____(用题中字母和表示)。
【答案】 (1) B (2) 増大 上窄下宽 (3)上移 (4) BD
【解析】(1)使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,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B。
(2)由乙丙两图可知,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,保持橡皮膜的位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,液体深度增大了,没有控制液体的深度不变,应将探头适当上移,保持液体的深度不变。
(4)在左侧加入适量的水,测量左侧水到橡皮膜中心的深度h4,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,橡皮膜变平可得
p水=p液体
ρ水gh4=ρgh2
ρ=
5.(2020甘肃天水)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择 两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越 。
【答案】(1)U形管两边液面的高度差;(2)甲、乙;(3)大。
【解析】(1)根据转换法,实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的;
(2)为了验证猜想一,即研究液体内部压强大小可能与液体深度有关,要控制液体密度相同,故应选择甲、乙两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,丙中U形管两边液面的高度差大,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越大。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
6.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)小明同学在安装好液体压强计后,用恒定不变的力按压住压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差,如图甲所示,持续一段时间后,发现U型管内两侧液面的高度差保持不变,该同学的操作是为了______,得到的结果是______;
(2)如图甲用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差,将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明______;
(3)若在使用压强计前发现U型管中有高度差,通过______方法可以进行调节,A.从U型管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装:C.向U型管内加适量水;
(4)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的______有关:拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比______两图所得出的结论进行说明。
【答案】(1)检查气密性 气密性良好(2)液体内部有压强(3)B(4)密度 丙丁。
【解析】(1)U形管两侧液面差能产生压强,据此能判断装置的气密性,图甲所示装置中,持续一段时间后,发现U形管内两侧液面的高度差保持不变,所以,该同学的操作是为了检查气密性,且得到的结果是气密性良好。
(2)用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中,所起的效果是一样的,都会给橡皮膜一个压强,使U形管内水面出现高度差,这说明液体内部有压强。
(3)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B正确。
故选B。
(4)比较乙、丙实验知道,液体的深度相同时,图丙中用的是盐水,其密度大于酒精的密度,因此U形管内水面出现高度差比较大,说明液体内部压强与液体的密度有关系。
拦河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝底部受到的压强较大,可以比较丙丁两图所得出的结论进行说明。
7.(2021江苏泰州)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计_________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处,如图乙,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)由乙、丙两图可知:深度相同时,液体的密度_________,压强越大。
【答案】 ①. 不漏气 ②. 上方 ③. 越大
【解析】(1)[1]用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,说明能够正确测量压强,说明装置不漏气。
(2)[2]压强计显示的是橡皮膜面的压强,所以是上方的水对它的压强。
(3)[3]由乙、丙两图可知,同一深度,丙密度大,压强计两边液面差大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
8.在探究“液体内部压强特点及影响因素”的实验中:
(1)如图甲所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明:液体有向__________的压强(选填“上”或“下”)。
(2)比较实验1可知,液体内部压强与______有关;比较实验2可知,液体内部压强与______有关。
(3)为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,他们应控制的量有______和______,要改变的是______。
(4)将玻璃管中的水倒掉,擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜相平,测得每一次橡皮膜在水中受到的压强,实验数据如下表,请根据表格中数据完成填空:
将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,测得橡皮膜的深度为1cm,这种液体的密度是______g/cm3(g取10Nkg)
【答案】(1)上 (2)深度, 液体密度 (3)液体密度,金属盒所在深度, 金属盒方向(4) 2.5
【解析】(1)橡皮膜向玻璃管内部凹陷,说明水对橡皮膜有向上的压强。
(2)比较实验1可知,液体相同,金属盒越深,压强计高度差越大,故密度一定时,液体内部压强与深度有关;比较实验2,金属盒深度相同,液体密度不同,水密度大,压强计高度差大,故深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
(3)为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,根据控制变量法,需要控制液体密度、金属盒深度一样,改变金属盒朝向。
(4)由表格知,20g细沙产生压强为250Pa,装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,液体密度为
实验次数
1
2
3
沙子的质量/g
10
20
30
橡皮膜在水中受到的压强/Pa
125
250
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