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試卷第=page2929頁(yè),共=sectionpages3030頁(yè)試卷第=page3030頁(yè),共=sectionpages3030頁(yè)保密★啟用前《壓強(qiáng)》實(shí)驗(yàn)題專練全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________一、實(shí)驗(yàn)題1.如圖所示,為了粗略測(cè)量大氣壓,小紅利用了電子測(cè)力計(jì)、刻度尺和吸盤(pán)等設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)。①將塑料掛鉤吸盤(pán)按壓在豎直放置的玻璃板上,擠出塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣,用刻度尺和三角板測(cè)出吸盤(pán)的直徑為d,并記錄;②將電子測(cè)力計(jì)輕輕地掛在吸盤(pán)的塑料掛鉤上;③逐漸增加拉力至塑料吸盤(pán)剛好脫離玻璃板,讀出此時(shí)測(cè)力計(jì)上拉力大小F,并記錄。(1)測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式為:p0=_______。(用測(cè)量的物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的大氣壓值比實(shí)際氣壓要偏_______(選填“大”或“小”),產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是(寫(xiě)出一條即可):________?!敬鸢浮?/p>
小
吸盤(pán)內(nèi)空氣未排干凈【詳解】(1)[1]當(dāng)剛好將塑料吸盤(pán)從玻璃板上拉開(kāi)時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù)約等于此時(shí)大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力,則大氣壓強(qiáng)為(2)[2][3]因?yàn)槲覀儾荒芡耆珜⑽P(pán)內(nèi)的氣體排空,因此里面的氣體對(duì)吸盤(pán)有向右的壓力,外面的大氣對(duì)吸盤(pán)有向左的壓力,此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)等于這兩個(gè)壓力的和,比大氣對(duì)吸盤(pán)的向左的壓力小,而大氣壓應(yīng)該等于大氣對(duì)吸盤(pán)向右的壓力除以吸盤(pán)的面積。因此,實(shí)驗(yàn)中大氣壓的測(cè)量值是偏小的。2.如圖是小洛用壓強(qiáng)計(jì)“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)小洛檢查壓強(qiáng)計(jì)的氣密性時(shí),用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化______(填“大”或“小”),表明其氣密性差。(2)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,小洛發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖1甲所示。正確的調(diào)節(jié)方法是______(選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平。A.將右側(cè)支管中高出的水倒出B.取下軟管重新安裝(3)調(diào)試完后,小洛接著進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)(如圖1所示),將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒的橡皮膜朝下浸入水中某一深度處,則壓強(qiáng)計(jì)顯示的是橡皮膜______(選填“各個(gè)方向”“上方”或“下方”)的水對(duì)它的壓強(qiáng);(4)比較圖1乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),可得出:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨______的增加而增大。(5)比較圖1丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可得出液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系是:______。(6)小洛結(jié)合液體壓強(qiáng)的知識(shí),設(shè)計(jì)了如圖2所示的測(cè)量鹽水密度的方案,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①如圖2甲所示,用細(xì)線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測(cè)出水面到下管口的距離記為h1;②如圖2乙所示,在燒杯中裝入適量的鹽水,將玻璃管緩慢浸入其中,直至______,用刻度尺測(cè)出鹽水面到下管口的距離記為h2;③鹽水的密度表達(dá)式:ρ鹽水=______(利用ρ水、h1、h2表示)。④以上實(shí)驗(yàn)所測(cè)鹽水的密度偏______(選填“大”或“小”)?!敬鸢浮?/p>
小
B
下方
液體深度
液體深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)隨液體密度增大而增大
橡皮膜水平為止
ρ水
小【詳解】(1)[1]用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化小,表明其氣密性差。(2)[2]進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面就是相平的,故選B。(3)[3]將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒的橡皮膜朝下浸入水中某一深度處,橡皮膜下表面受到水對(duì)它向上的壓強(qiáng),即壓強(qiáng)計(jì)顯示的是橡皮膜下方的水對(duì)它的壓強(qiáng)。(4)[4]比較圖1乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),橡皮膜都在水中,朝向相同,橡皮膜在丙圖中位于水的深度較深,U形管兩側(cè)液面高度差較大,說(shuō)明同種液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(5)[5]要探究液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,需要控制液體的深度相同,改變液體的密度;比較圖1丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知,橡皮膜在鹽水中U形管兩側(cè)液面高度差較大,故可得出液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系是:液體深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)隨液體密度增大而增大。(6)[6]①如圖2甲所示,用細(xì)線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測(cè)出水面到下管口的距離記為h1。②如圖2乙所示,在燒杯中裝入適量的鹽水,將玻璃管緩慢浸入其中,直至橡皮膜水平為止,用刻度尺測(cè)出鹽水面到下管口的距離記為h2;③因?yàn)橄鹌に剑f(shuō)明鹽水與水產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,即得鹽水的密度表達(dá)式④橡皮膜發(fā)生形變,造成測(cè)量的水深度即h1變小,故鹽水密度的測(cè)量值偏小。3.小明利用的輕質(zhì)注射器等器材組成圖示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量大氣壓。(1)為得到活塞橫截面積,需要量取的刻度部分長(zhǎng)度為_(kāi)_____;(2)考慮到摩擦因素,小明取下橡皮帽,再次水平向右勻速拉動(dòng)注射器筒,記下彈簧測(cè)力計(jì)穩(wěn)定時(shí)的示數(shù)為,此時(shí)過(guò)程中活塞受到的摩擦力方向?yàn)開(kāi)_____;(3)利用以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)是______;①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn);④活塞與注射器筒壁不完全密封;已知實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,則造成該偏差的可能原因是______;(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)有甲、乙二個(gè)注射器,活塞的橫截面積分別為、,若彈簧測(cè)力計(jì)的量程為,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用______(甲/乙)注射器合適。(5)小明發(fā)現(xiàn):如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣,然后用橡皮帽將氣體封閉起來(lái),在推活塞的過(guò)程中,越推越費(fèi)力,由此小明猜想:其他條件一定時(shí),封閉氣體的體積越小,壓強(qiáng)越大。為了驗(yàn)證自己的猜想,小明用了的注射器吸入一定質(zhì)量的空氣后連接到胎壓計(jì)上,通過(guò)推拉活塞,測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如表:468101212080604840當(dāng)小明不推拉活塞時(shí),注射器內(nèi)的空氣體積為_(kāi)_____?!敬鸢浮?/p>
2.50
右
①、③、④
甲
【詳解】(1)[1]因活塞為圓柱體,知道注射器的容積,而活塞的橫截面積可以通過(guò)公式來(lái)求出,所以需要用刻度尺量出針筒全部刻度部分的長(zhǎng)度l=13.50cm-11.00cm=2.50cm(2)[2]小明取下橡皮帽,水平向右加速拉動(dòng)注射器筒,此過(guò)程中活塞受到向左的拉力、向右的摩擦力,處于平衡狀態(tài),摩擦力大小為0.4N。(3)[3]拉力的大小為由圖可知為4.2N,摩擦力為0.4N,合力為F=4.2N-0.4N=3.8N大氣壓的值為已知實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,約為1.0×105pa,測(cè)量值偏小。[4]①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;④活塞與注射器筒壁不完全密封,注射器筒內(nèi)有空氣都會(huì)使拉力變小,在面積不變的情況下,測(cè)得的大氣壓會(huì)偏?。虎诨钊c注射器筒壁間有摩擦,小明取下橡皮帽,測(cè)出的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即為摩擦力,在后面計(jì)算大氣壓的時(shí)候已經(jīng)做了減法,故不會(huì)影響大氣壓的值;③沒(méi)有讀準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值小于真實(shí)值,也可能會(huì)大于真實(shí)值;因此則造成該偏差的可能原因是①、③、④。(4)[5]實(shí)驗(yàn)時(shí)有甲、乙二個(gè)注射器,活塞的橫截面積分別為、,大氣壓對(duì)活塞的壓力分別為若彈簧測(cè)力計(jì)的量程為,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用甲注射器合適,因?yàn)橐易⑸淦餍枰睦Τ^(guò)了彈簧秤的量程。(5)[6]由表中數(shù)據(jù)可知,壓強(qiáng)和體積的乘積是一個(gè)定值,即由此可得p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為當(dāng)小明不推拉活塞時(shí),此時(shí)大氣壓強(qiáng)為100kPa,所以注射器內(nèi)的空氣體積為4.歸納探究——研究升力的大?。阂粔K平板以一定的沖角(平板與水平方向的夾角)α在空氣中水平運(yùn)動(dòng)時(shí),平板會(huì)受到一個(gè)豎直向上的升力FL(如圖),升力FL的大小與空氣的密度ρ,平板的速度v,平板的面積S之間的關(guān)系,得到數(shù)據(jù)如下表:次數(shù)ρ/(kg/m3)v/(m/s)S/m2FL/N11212.422214.8324119.2424238.45362(1)升力大小FL=k___________,其中比例系數(shù)k=___________(填上數(shù)值和單位);(2)將表格中的數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整_______;(3)如果將這個(gè)比例系數(shù)k叫做升力系數(shù)。它的大小與沖角α的關(guān)系如下數(shù)據(jù):α/°0510152025k0.30.60.91.21.51.3由表中數(shù)據(jù)可以看出:沖角越大,升力系數(shù)越大;但是,當(dāng)沖角超過(guò)一定角度時(shí),升力系數(shù)反而減小。上述關(guān)系可以用圖像中的圖線_______來(lái)表示?!敬鸢浮?/p>
ρSv2
0.6N?s2/(kg?m)
129.6
甲【詳解】(1)[1][2]由表格數(shù)據(jù)知,當(dāng)升力為2.4N時(shí)ρSv2=1kg/m3×1m2×(2m/s)2=4kg?m/s2此時(shí)有同理有,即升力FL與ρSv2成正比,所以FL=kρSv2其中比例系數(shù)k=0.6N?s2/(kg?m)(2)[3]由表格數(shù)據(jù)得FL1=0.6N?s2/(kg?m)×3kg/m3×2m2×(6m/s)2=129.6N(3)[4]由數(shù)據(jù)知,沖角越大,升力系數(shù)越大。當(dāng)沖角超過(guò)一定角度時(shí),升力系數(shù)反而減小,所以圖示的的甲圖線符合題意。5.小明利用2.5mL注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線來(lái)估測(cè)本地的大氣壓值。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是________________;(2)如圖甲,拔去橡皮帽,將活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.6N,則活塞與注射器筒間的摩擦力為_(kāi)______N。若增加拉動(dòng)注射器筒的拉力,當(dāng)注射器筒水平向右加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將________(選填“增大”、“減小”或“不變”);(3)他重新將活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6.6N。然后,如圖乙用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm,則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值為_(kāi)________Pa;(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注射器筒內(nèi)漏進(jìn)了少量空氣,則測(cè)得的大氣壓值_________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);(5)實(shí)驗(yàn)室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2。小明認(rèn)為不能采用10mL注射器來(lái)估測(cè)大氣壓的值,其理由是_____________________________________________。【答案】
排盡筒內(nèi)空氣,防止空氣進(jìn)入
0.6
不變
4.00
96000
偏小
大氣對(duì)活塞的壓力較大,超過(guò)測(cè)力計(jì)的量程【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí),把注射器的活塞推至注射器筒的底端,就能把筒內(nèi)的空氣排出,用橡皮帽封住注射器的小孔,能防止空氣進(jìn)入筒內(nèi)。(2)[2]活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),活塞所受的拉力與摩擦力大小相等,所以摩擦力也為0.6N。[3]當(dāng)注射器筒水平向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞所受的摩擦力大小不變,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變。(3)[4]由圖乙知,注射器有刻度部分的長(zhǎng)為4.00cm。[5]由題意知,注射器筒的容積為2.5mL,則此注射器活塞的橫截面積而大氣對(duì)活塞橫截面的壓力F=6.6N-0.6N=6N所以,此時(shí)的大氣壓為(4)[6]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注射器筒內(nèi)漏進(jìn)了少量空氣,則筒內(nèi)外的壓強(qiáng)差變小,那么所測(cè)的大氣壓值會(huì)偏小。(5)[7]若用活塞的橫截面積為2cm2的注射器,則大氣對(duì)活塞橫截面的壓力F1=PS1=96000Pa×2×10-4m2=19.2N而彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~10N,壓力的大小超過(guò)了測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值,所以不能采用此注射器。6.小娟同學(xué)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)水容器在單位時(shí)間內(nèi)的出水量不同。她認(rèn)為水管中單位時(shí)間的出水量可能跟水管兩端液體的壓強(qiáng)差Δp、橫截面積S和長(zhǎng)度L有關(guān)。為此,她設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行研究,容器底部的水平管AB可以方便更換,B處的開(kāi)關(guān)用于控制出水時(shí)間,并把相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。序號(hào)水管的截面積S水管的長(zhǎng)度L/厘米容器內(nèi)水的深度h/厘米單位時(shí)間出水量Q/毫升1202060230204034020304203090520401206202024072020540①打開(kāi)開(kāi)關(guān)后,容器中水的深度h大小可以反映水管AB兩端_________的大??;為了使水管AB兩端水的壓強(qiáng)差盡量保持恒定,盛水容器的面積應(yīng)該____(選填“大”或“小”)②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6與7數(shù)據(jù)中Q與S變化的關(guān)系及相關(guān)條件,可初步得出的結(jié)論是_______。③根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)___________數(shù)據(jù)中Q與h變化的關(guān)系及相關(guān)條件,可初步得出的結(jié)論是:在L和S相同的情況下,Δp越大,Q越大。④若h=20厘米、L=25厘米、S=S0,則Q=_______毫升;若h=10厘米、L=60厘米、S=4S0,則Q=_______毫升?!敬鸢浮?/p>
壓強(qiáng)差(Δp)
小
在L與Δp相同的情況下,S越大,Q越大
1與4與5
48
160【詳解】(1)[1]液體壓強(qiáng)與所測(cè)點(diǎn)的液體深度有關(guān),打開(kāi)開(kāi)關(guān)后,容器中水的深度h大小會(huì)隨著水流出而變小,容器底部受到的液體壓強(qiáng)也會(huì)減小,所以容器中水的深度h大小可以反映水管AB兩端壓強(qiáng)差的大小。[2]為了使水管AB兩端水的壓強(qiáng)差盡量保持恒定,減小實(shí)驗(yàn)誤差,盛水容器的面積應(yīng)該小一些。(2)[3]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與6與7數(shù)據(jù)中Q與S變化,可發(fā)現(xiàn)水管的長(zhǎng)度L與容器內(nèi)水的深度h相同,隨著水管的截面積S越來(lái)越大,單位時(shí)間出水量Q也變大,可得出初步結(jié)論是:在L與Δp相同的情況下,S越大,Q越大(3)[4]要探究Q隨h變化的關(guān)系并得到結(jié)論,我們需要控制水管的長(zhǎng)度L與水管的截面積S相同,改變?nèi)萜鲀?nèi)水的深度h,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4與5分析得到。(4)[5][6]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Q與h、S2成正比、與L成反比,可以得到關(guān)系式若h=20厘米、L=25厘米、S=S0,代入關(guān)系式得48,若h=10厘米、L=60厘米、S=4S0,代入關(guān)系式得160。7.小雯同學(xué)想知道醬油的密度,用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn):(1)將天平放在水平臺(tái)上,把游碼移到左端_____處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度標(biāo)尺的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向_____(選填“左”或“右”)調(diào)。(2)用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為17g,在燒杯中倒入適量的醬油,測(cè)出燒杯的醬油的總質(zhì)量如圖甲所示,將燒杯中的醬油全部倒入量筒中,醬油的體積如圖乙所示.則燒杯中醬油的質(zhì)量為_(kāi)____g,醬油的體積為_(kāi)____mL,醬油的密度為_(kāi)____。(3)小雯用這種方法測(cè)出的醬油密度偏_____(選填“大”或“小”)。(4)某物理興趣小組嘗試用刻度尺測(cè)量某液體的密度:如圖丙所示,將帶有閥門(mén)的“U”型管豎直倒置,兩個(gè)管口分別插入盛有水和某液體的燒杯中;打開(kāi)閥門(mén),從抽氣口抽出適量的空氣,待兩管中的液面升高到一定高度時(shí),關(guān)閉閥門(mén),測(cè)量出管內(nèi)外水的高度差、某液體的高度差.若當(dāng)時(shí)外界大氣壓為,實(shí)驗(yàn)中“U”型管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為P,則_____P(選填“>”“=”或“<”),待測(cè)液體的密度為液=_____?!敬鸢浮?/p>
零刻度線
右
45
40
大
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【分析】本題考查密度的測(cè)量,并用特殊方法測(cè)液體密度,特殊方法測(cè)密度中倒置“U”型管內(nèi)左右管中壓強(qiáng)相等是解題關(guān)鍵?!驹斀狻?1)[1]測(cè)量前,要調(diào)節(jié)天平平衡。先將天平放在水平臺(tái)上,把游碼移到左端零刻度線處,再調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡。[2]測(cè)量前,發(fā)現(xiàn)針指在分度標(biāo)尺的左側(cè),要將平衡螺母向右調(diào)。(2)[3]由圖甲可知醬油和燒杯的總質(zhì)量則燒杯中醬油的質(zhì)量為[4]由圖乙可知醬油的體積為40mL。[5]醬油的密度為(3)[6]將燒杯中的醬油全部倒入量筒過(guò)程中,燒杯上沾由醬油導(dǎo)致測(cè)量的體積偏小,密度偏大。(4)[7]圖丙,左管中與燒杯中液面相平處的壓強(qiáng)為所以P0>P1[8]由題意可知左右管中壓強(qiáng)相等即則8.某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)在物體浸入液體過(guò)程中,液體密度、物體浸入液體體積及溢出液體體積都會(huì)對(duì)液體壓強(qiáng)變化量產(chǎn)生影響.為了研究柱形容器中液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)增加量與、、的關(guān)系,他們用底面積相同但溢水口高度不同的若干柱形容器、體積為0.017米的物體、密度為、的液體及DIS壓強(qiáng)傳感器等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn).他們先在一個(gè)容器中裝入密度為的液體,并將該物體慢慢浸入,過(guò)程如圖所示,測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一中.接著他們?cè)谌齻€(gè)不同的容器中裝入體積不同、密度為的液體,再將該物體分別浸入,測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二中.()(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3中的和、的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論是:當(dāng)物體浸入同種液體中,__________時(shí),同一柱形容器內(nèi)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)變化量是相同的.(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6中的和、的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論是:當(dāng)物體浸入同種液體中時(shí),____________________.(3)將該物體浸沒(méi)在密度為的液體中,溢出0.002米的液體,則為_(kāi)________帕.【答案】
V浸-V溢的值相同
V溢相同,V浸越大,不同柱形容器內(nèi)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)變化量越大
14700【詳解】(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3中的和、的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)三次實(shí)驗(yàn)V浸-V溢的值相同,得出的結(jié)論是:當(dāng)物體浸入同種液體中,V浸-V溢的值相同時(shí),同一柱形容器內(nèi)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)變化量是相同的.(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6中的和、的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)三次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:當(dāng)物體浸入同種液體中時(shí),V溢相同,V浸越大,不同柱形容器內(nèi)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)變化量越大.(3)由表二可知,V溢0.002時(shí),與V浸成正比,因此當(dāng)V浸V物0.017時(shí),0.01714700Pa.點(diǎn)睛:應(yīng)用控制變量法分析即可得出結(jié)論,進(jìn)一步分析表二可得出與V浸成正比,根據(jù)其比例關(guān)系解題.9.為了研究容器底部受到液體的壓力增加量ΔF與哪些因素有關(guān),小明用一個(gè)重為10牛的球體,先后放入盛有等質(zhì)量液體的底面積大小不同的甲、乙、丙圓柱形容器中,待球體靜止后測(cè)取容器底部受到液體的壓力增加量ΔF實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)學(xué)校見(jiàn)下表
①觀察序號(hào)1或2或3中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較ΔF和容器底面積S的大小關(guān)系,得出初步結(jié)論是:當(dāng)球體在密度相等液體中沉底時(shí),容器底部所受液體的壓力增加量與容器底部面積大小_______(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)②觀察序號(hào)_______________中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較ΔF和液體密度ρ液的對(duì)應(yīng)變化,得出初步結(jié)論是:當(dāng)球體浸沒(méi)在液體中靜止不動(dòng)時(shí),液體密度ρ液越大,容器底部所受液體的壓力增加量ΔF越大③為了進(jìn)一步研究容器底部所受液體的壓力增加量ΔF與球體重力G球大小的關(guān)系,小明同學(xué)認(rèn)為:“除了上述容器和測(cè)力計(jì)外,還需要添加幾只重力不同的實(shí)心金屬球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)且將這些重力不同的金屬球分別浸沒(méi)在水中,測(cè)取容器底部所受水的壓力增加量ΔF,并分析測(cè)得的ΔF是否隨金屬球重力G球的變化而變化”小明同學(xué)設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)方案能否達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)?若能達(dá)成,請(qǐng)你對(duì)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,預(yù)估判斷ΔF與G球是否有關(guān)若不能達(dá)成,請(qǐng)你完善小明同學(xué)設(shè)計(jì)的方案,并對(duì)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,預(yù)估判斷ΔF與G球是否有關(guān)________________________________【答案】
無(wú)關(guān)
2和4
見(jiàn)解析所示【詳解】(1)由序號(hào)1或2或3中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知,底面積不同,液體密度相同,ΔF相同,故得出初步結(jié)論是:當(dāng)球體在密度相等液體中沉底時(shí),容器底部所受液體的壓力增加量與容器底部面積大小無(wú)關(guān);(2)由序號(hào)2和4中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知,底面積相同,液體密度不同,故得出初步結(jié)論是:當(dāng)球體浸沒(méi)在液體中靜止不動(dòng)時(shí),液體密度ρ液越大,容器底部所受液體的壓力增加量ΔF越大;(3)小明同學(xué)設(shè)計(jì)的這一實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),應(yīng)將幾只重力不同的不同種材料的實(shí)心金屬球浸沒(méi)到水中,若ΔF相同,則ΔF與G球是無(wú)關(guān);若ΔF不同,則ΔF與G球是有關(guān).點(diǎn)睛:觀察序號(hào)1或2或3中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較△F和G的大小關(guān)系,根據(jù)力的作用是相互的,容器底部受到水的壓力增加量△F等于物體受到的浮力;根據(jù)阿基米德原理以及力的作用是相互的分析解答.10.甲、乙兩個(gè)完全相同的柱狀容器內(nèi)分別裝有體積相等的兩種不同液體,先將一個(gè)U型管壓強(qiáng)計(jì)改裝為兩端都裝上扎有相同橡皮膜的金屬盒(且兩管液面齊平),分別放至兩容器的底部,如圖所示,據(jù)此可發(fā)現(xiàn)U型管的左邊管內(nèi)液面位置相對(duì)較____(選填“高”或“低”),這說(shuō)明____容器底部的液體壓強(qiáng)較大;然后再將兩個(gè)金屬盒在液體中的深度同時(shí)都減少一半,則U型管兩管液面高度差將_________(選填“變大”、“不變”或“變小”)【答案】
低
甲
變小【詳解】如圖所示,據(jù)此可發(fā)現(xiàn)U型管的左邊管內(nèi)液面位置相對(duì)較低,這說(shuō)明甲容器底部的液體壓強(qiáng)較大,即P甲>P乙,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式,P甲=ρ甲gh,P乙=ρ乙gh,U型管兩管液面高度差反應(yīng)了兩容器底部的壓強(qiáng)差,此時(shí)兩容器底部的壓強(qiáng)差:PP甲P乙ρ甲ghρ乙gh(ρ甲ρ乙)gh,將兩個(gè)金屬盒在液體中的深度同時(shí)都減少一半,則U型管兩管液面高度差變?yōu)椋篜ρ甲gρ乙g(ρ甲ρ乙)g,?PP,即U型管兩管液面高度差將變小.11.小明同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值.實(shí)驗(yàn)步驟如下。(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是______,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是______;(2)如圖所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞______時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8.2N;(3)用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為_(kāi)_____cm,計(jì)算得到活塞的橫截面積為_(kāi)_____cm2;(4)計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為_(kāi)_____Pa;(5)小明了解到班內(nèi)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)誤差普遍很大的原因是______。(寫(xiě)出一條)【答案】
排盡注射器內(nèi)的空氣
防止外界的空氣進(jìn)入注射器
剛被拉動(dòng)
6.00
0.75
1.09×105
注射器中空氣沒(méi)有排凈【詳解】(1)[1]將活塞推至底部,這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣,減小空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響。[2]橡皮帽堵住注射器的小孔,這樣做的目的是防止外界的空氣進(jìn)入注射器,讓注射器筒內(nèi)盡量保持真空,減小實(shí)驗(yàn)誤差。(2)[3]活塞剛被拉動(dòng)時(shí),活塞所受大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力。由二力平衡的條件可知:此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(3)[4]由圖可知:刻度尺的分度值為0.1cm,注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=8.00cm-2.00cm=6.00cm=0.06m[5]注射器的體積為V=4.5mL=4.5×10-6m3活塞的橫截面積為(4)[6]活塞剛被拉動(dòng)時(shí),大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為(5)[7]注射器中的空氣不可能完全排凈,注射器中的氣體對(duì)活塞有壓力,這會(huì)使測(cè)得的拉力,即空氣對(duì)活塞的壓力偏小,測(cè)得的大氣壓偏小。12.小明和小華利用壓強(qiáng)計(jì)、刻度尺和裝有適量水的容器,分別探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,如圖所示。(1)若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí),發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化___________(選填“大”或“小”)。把調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí),U形管兩邊的液面應(yīng)該___________;(2)圖甲中金屬盒在水中的深度為_(kāi)__________cm;(3)在圖甲中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度,使金屬盒朝向不同的方向,兩玻璃管中液面高度差不變,這說(shuō)明了___________;(4)比較兩圖可知,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增大而___________;(5)比較兩圖,小明認(rèn)為:液體內(nèi)部某處到容器底的距離越大,其壓強(qiáng)越小。為了探究小明的觀點(diǎn)是否正確,小華在乙圖中保持金屬盒的位置不變,往各器內(nèi)加水,當(dāng)水面到容器底的距離L滿足條件:___________,對(duì)比甲圖可以說(shuō)明小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?!敬鸢浮?/p>
小
相平
7
見(jiàn)解析
增大
L≥18cm【詳解】(1)[1]若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí),就會(huì)有漏氣現(xiàn)象,因此U形管兩邊液柱的高度差變化小。[2]調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí),橡皮膜不受液體的壓強(qiáng),因此U形管兩邊的液面應(yīng)該相平。(2)[3]由圖甲可知,水的深度為16cm,金屬盒到底部的距離為9cm,則金屬盒的深度為h=16cm-9cm=7cm(3)[4]在圖甲中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度,使金屬盒朝向不同的方向,兩玻璃管中液面高度差不變,則橡皮膜所受的壓強(qiáng)相等,說(shuō)明了在液體內(nèi)部同一深度處,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。(4)[5]比較兩圖可知,金屬盒在水中的深度越深,U形管液面的高度差越大,則受到的壓強(qiáng)越大,可得結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增大而增大。(5)[6]探究液體內(nèi)部某處的壓強(qiáng)與到容器底的距離的關(guān)系時(shí),采用的是控制變量法,需要控制該處到液面的距離相同,甲中金屬盒到液面的距離為7cm,則乙中金屬盒到水面的距離也應(yīng)該為7cm,所以水面到容器底的距離L需要滿足L≥11cm+7cm=18cm當(dāng)液面高度大于或等于18cm時(shí),乙中U形管的液面的高度差等于或大于甲中型管液面的高度差,所以小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。13.某小組同學(xué)用高度h不同的三個(gè)實(shí)心圓柱體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究將它們水平切去相同厚度后,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p剩與的關(guān)系,他們將圓柱體甲、乙、丙沿水平方向切去后,測(cè)量柱體剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲剩、p乙剩、p丙剩,并記錄在如表中。(已知h甲>h乙>h丙)實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456(米)0.160.180.200.220.260.28p甲剩(帕)160015001400130011001000p乙剩(帕)960840720600360240p丙剩(帕)1120960800640320160①分析比較表中p甲剩與或p乙剩與或p丙剩與的數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:同一實(shí)心圓柱體_____;②小紅分析比較表中p甲剩與p乙剩的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,得出結(jié)論:高度不同的實(shí)心柱體水平切去相同厚度,圓柱體的高度越大,_____;③小明分析比較表中_____的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,發(fā)現(xiàn)得出的結(jié)論與小紅的不同;小明和小紅討論后,猜想:實(shí)心圓柱體水平切去某一厚度,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p??赡芟嗟龋粸榱蓑?yàn)證此猜想,他們應(yīng)進(jìn)一步研究范圍在_____米內(nèi)時(shí)剩余部分對(duì)水平地面壓強(qiáng)p剩的大小關(guān)系?!敬鸢浮?/p>
切去的厚度越大,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)越小
剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)越大
p乙剩與p丙剩
0.22~0.26【詳解】[1]分析比較表中p甲剩與或p乙剩與或p丙剩與的數(shù)據(jù),可看到隨著的增大,對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)在變小,可得出結(jié)論:同一實(shí)心圓柱體切去的厚度越大,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)越小。[2]小紅分析比較表中p甲剩與p乙剩的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,h甲>h乙,由于是切去相同的高度,而,可得出結(jié)論:高度不同的實(shí)心圓柱體水平切去相同厚度,圓柱體的高度越大,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)越大。[3]得出的結(jié)論與小紅的不同,即高度不同的實(shí)心柱體水平切去相同厚度,圓柱體的高度越大,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)不是越大,觀察表中數(shù)據(jù)可知,p乙剩與p丙剩符合條件,h乙>h丙,可是。[4]為了驗(yàn)證此猜想,即切去某一厚度,剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p剩可能相等,觀察表中數(shù)據(jù),尋找規(guī)律,尋找同一個(gè)下,壓強(qiáng)p剩是相同的,從實(shí)驗(yàn)序號(hào)1到實(shí)驗(yàn)序號(hào)6,相同厚度,在以0.02m的大小遞增,對(duì)應(yīng)的p甲剩在以100Pa的大小遞減,同理p乙剩在以120Pa的大小遞減,p丙剩在以160Pa的大小遞減,表中的數(shù)據(jù)都沒(méi)有找到相等的壓強(qiáng)p剩,但是的0.22~0.26m中有一個(gè)數(shù)據(jù)0.24m,它對(duì)應(yīng)的p甲剩、p乙剩、p丙剩,分別為1200Pa、480Pa、480Pa,可知這時(shí)的,符合題意,則為了驗(yàn)證此猜想,他們應(yīng)進(jìn)一步研究范圍在0.22~0.26m內(nèi)時(shí)剩余部分對(duì)水平地面壓強(qiáng)p剩的大小關(guān)系。14.某小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究柱形物體浸入液體的過(guò)程中容器底部受到液體壓力的增加量ΔF液與哪些因素有關(guān)。如圖所示,他們?cè)诶蠋煹膸椭露ㄖ屏艘粋€(gè)巨大的圓柱形容器,他們將橫截面積為S的圓柱體掛在測(cè)力計(jì)下,逐步改變其下表面到水面的距離h,計(jì)算出相鄰兩次實(shí)驗(yàn)中下表面到水面的距離的變化量Δh,并測(cè)得液面高度的變化量Δh液,并測(cè)得對(duì)應(yīng)相鄰兩次實(shí)驗(yàn)中容器底部受到壓力的增加量ΔF液,將數(shù)據(jù)記錄在表一中。然后,他們?cè)谕粓A柱形容器中更換液體,繼續(xù)用同一圓柱體重復(fù)實(shí)驗(yàn),將數(shù)據(jù)記錄在表二中。由表一水實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678h(米)00.10.20.40.50.80.91.2h(米)0.10.20.30.3Δh液(米)0.0250.050.0750.075ΔF液(牛)100200300300表二液體甲實(shí)驗(yàn)序號(hào)9101112131415161718h(米)00.10.20.40.50.80.91.31.41.8h(米)0.10.20.30.40.4Δh液(米)0.0250.050.0750.075ΔF液(牛)80160240240①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)5、6與7、8中ΔF液與h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:圓柱體浸入同種液體的過(guò)程中,Δh相同,ΔF液與h______(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”);②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6或9~14中ΔF液與Δh的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:__________________;③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6和9~14中ΔF液與ρ液的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:________________;④該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)15與16中的數(shù)據(jù)不符合前面所得到的規(guī)律,請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:________________,并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)序號(hào)17、18中的數(shù)據(jù);()()⑤通過(guò)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們還能通過(guò)計(jì)算得到:圓柱體的高度為_(kāi)___米,圓柱形容器的底面積為_(kāi)___(用S表示),以及液體甲的密度為_(kāi)___千克/米3?!敬鸢浮?/p>
無(wú)關(guān)
圓柱體浸入同種液體的過(guò)程中,ΔF液與Δh成正比
圓柱體體浸入不同液體的過(guò)程中,Δh相同,ΔF液不同
柱形物體浸沒(méi)在了液體中
0.075
240
0.8
0.4m
800千克/米3【詳解】①[1]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)5、6與7、8中的數(shù)據(jù)可以看出,柱形物體浸入同種液體的過(guò)程中,Δh相同,ΔF相同,即柱形物體浸入同種液體的過(guò)程中,h相同時(shí),ΔF與圓柱體下表面到液面的距離h無(wú)關(guān)。②[2]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6或9~14中ΔF與△h的數(shù)據(jù)可以看出,在圓柱體浸入同種液體的過(guò)程中,ΔF與Δh的比值是一個(gè)定值,可得結(jié)論為:在柱形物浸入同種液體的過(guò)程中,ΔF與Δh成正比。③[3]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6或9~14中ΔF與Δh的數(shù)據(jù)可以看出,在圓柱體浸入同種液體的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6中,實(shí)驗(yàn)序號(hào)9~14中,可得結(jié)論為:在柱形物浸入不同液體的過(guò)程中,Δh相同時(shí),不同的液體,ΔF不同。④[4][5][6]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)物體物體完全浸沒(méi)以后,液面高度的變化量Δh液和對(duì)應(yīng)相鄰兩次實(shí)驗(yàn)中容器底部受到壓力的增加量ΔF液不會(huì)隨著h的變化而變化;所以實(shí)驗(yàn)序號(hào)17、18中的數(shù)據(jù)與15、16組中的的數(shù)據(jù)一樣,即Δh液為0.075m,ΔF液為240N。⑤[7]由表格中數(shù)據(jù)可得,當(dāng)圓柱體進(jìn)入液體中時(shí),下表面到液體表面的距離為0.8m時(shí),圓柱體浸沒(méi)在液體中,說(shuō)明圓柱體的高度為0.8m。[8]由表一中數(shù)據(jù)得,當(dāng)液體高度變化0.0.25m時(shí),容器底部受到壓力的增加量為100N,由和得,容器底面積為[9]由表格中數(shù)據(jù)得,當(dāng)物體分別水中、液體中0.1m時(shí),容器底部受到水和甲液體的壓力的增加量分別改變100N、80N,容器底面積相同,物體排開(kāi)液體的體積相同,則液體深度變化兩相同,由和得則甲液體的密度為15.為了測(cè)量大氣壓強(qiáng),某同學(xué)選擇的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)如圖甲,用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L=___________cm;(2)如圖乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=___________N;(3)該同學(xué)所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值為_(kāi)__________Pa;(4)小明發(fā)現(xiàn),同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差較大,對(duì)此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn);④活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會(huì)使測(cè)量值小于真實(shí)值的是___________。A.①③
B.①④
C.②③
D.②④【答案】
4.00
6.4
1.024×105
B【詳解】(1)[1]由圖甲知,刻度尺的分度值為0.1cm,左端從零刻度開(kāi)始測(cè)量,注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L=4.00cm。(2)[2]實(shí)驗(yàn)時(shí),把活塞推至注射器筒底端是為了排盡注射器中的空氣;圖乙中的彈簧測(cè)力計(jì)每1N被分成5格,則1格就等于0.2N,即分度值為0.2N,讀數(shù)為F=6N+0.2N×2=6.4N(3)[3]由,V=SL得大氣壓強(qiáng)的值為(4)[4]根據(jù)壓強(qiáng)公式知,受力面積一定時(shí):①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體,使得拉力F偏小,算出的大氣壓會(huì)偏?。虎诨钊c注射器筒壁間有摩擦,會(huì)使力的測(cè)量值偏大,算出的大氣壓會(huì)偏大;③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn),拉力可能大、可能小,算出的氣壓可能大也可能??;④活塞與注射器筒壁不完全密封,注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變小,算出的大氣壓會(huì)偏??;綜合分析①④一定偏小。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。16.為了探究物體浸沒(méi)水中時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量與物體體積和質(zhì)量是否有關(guān)時(shí),小李和小華兩位同學(xué)將質(zhì)量和體積不同的物體分別浸沒(méi)在盛有水的同一圓柱形容器中,并分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)小李同學(xué)探究:與放入物體質(zhì)量m的關(guān)系,于是選擇質(zhì)量不同、體積相同的三個(gè)合金物體,先后浸沒(méi)在盛有水的同一圓柱形容器中,并通過(guò)壓強(qiáng)傳感器測(cè)得。實(shí)驗(yàn)示意圖及相應(yīng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表一、表一實(shí)驗(yàn)序號(hào)123實(shí)驗(yàn)示意圖m(千克)3.02.52.0(帕)250025002500分析比較表一中和相關(guān)條件,可得:與m____________(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”);(2)小華同學(xué)探究:與放入的物體的體積V的關(guān)系,于是選擇質(zhì)量相同、體積不同的三個(gè)合金物體先后浸沒(méi)在盛有水的同一圓柱形容器,并通過(guò)壓強(qiáng)傳感器測(cè)得。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二中。表二
表三實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234
實(shí)驗(yàn)序號(hào)56m(千克)3.53.53.53.5m(千克)3.53.5V(米3)3×10﹣46×10﹣49×10﹣412×10﹣4V(米3)15×10﹣418×10﹣4(帕)30006000900012000(帕)13500①分析比較表二中的第三行和第四行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)物體浸沒(méi)在盛有水的同一圓柱形容器中,______________;②小華繼續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表三中。發(fā)現(xiàn)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與表二中的結(jié)論不符合,原因可能是__________。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)實(shí)驗(yàn)序號(hào)6中的相關(guān)數(shù)據(jù):為_(kāi)_____________帕?!敬鸢浮?/p>
無(wú)關(guān)
水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量與物體體積成正比(與V成正比)
有水溢出
13500【詳解】(1)[1]分析比較表一中和相關(guān)條件,可以看出三次放入容器中的物體質(zhì)量不同,但的增加量均為2500Pa不變,因此可得:與m無(wú)關(guān)。(2)①[2]分析比較表二中第三行和第四行的數(shù)據(jù)知道,物體浸沒(méi)的體積增大幾倍,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量就增大幾倍。故可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)物體浸沒(méi)在盛有水的同一圓柱形容器中,與V成正比。②[3][4]由表中數(shù)得到與V成正比的結(jié)論,但物體浸沒(méi)在水中的體積不斷增大,水面不斷升高,由于容器的高度是一定的,表三第5次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn),與V不成正比,可能的原因是容器中水滿了,有水從容器中溢出;所以第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中=13500Pa17.在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí),兩組同學(xué)從甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中各選一套來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。(1)圖甲是某小組同學(xué)組裝的實(shí)驗(yàn)裝置,安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤是_______;(2)改正甲測(cè)量錯(cuò)誤之后,同學(xué)發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,所測(cè)水的沸點(diǎn)高于100℃,他們選擇是_______(填“甲”或“乙”)套裝置;(3)水沸騰時(shí)會(huì)有大量的氣泡上升到水面破裂,氣泡內(nèi)的氣體是_______(選填“空氣”或“水蒸氣”);(4)停止加熱后,沒(méi)有立即停止沸騰原因:_______。【答案】
溫度計(jì)的玻璃泡碰到容器底了
乙
水蒸氣
水可以從石棉網(wǎng)上吸收熱量【詳解】(1)[1]溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到容器底,圖甲中溫度計(jì)的玻璃泡碰到容器底了。(2)[2]乙裝置有蓋,水面上氣壓大,沸點(diǎn)高,某組同學(xué)發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,所測(cè)水的沸點(diǎn)高于100℃,他們選擇的是乙套裝置。(3)[3]水沸騰時(shí)會(huì)有大量的氣泡上升到水面破裂,氣泡內(nèi)的氣體是水蒸氣,不是空氣,因?yàn)闅馀菔潜椎乃纬傻?。?)[4]移開(kāi)酒精燈后,燒杯中的水沒(méi)有立即停止沸騰,說(shuō)明還能繼續(xù)吸熱,而石棉網(wǎng)的溫度高于沸點(diǎn),存在溫度差,所以水可以從石棉網(wǎng)上吸收熱量。18.某組同學(xué)在完成水的沸騰實(shí)驗(yàn)后提出了以下問(wèn)題。(1)如果不對(duì)水加熱,能讓水重新沸騰嗎?老師馬上將一杯停止沸騰的水放進(jìn)能抽氣的密閉玻璃罩中,如圖1,接通抽氣機(jī)電源,隨著玻璃罩中空氣的抽出,熱水居然沸騰起來(lái),通過(guò)分析,同學(xué)們知道了發(fā)生此現(xiàn)象的原因是:抽氣機(jī)抽氣時(shí),玻璃罩內(nèi)的氣壓減小,水的沸點(diǎn)________(選填“升高”、“不變”或“降低”),因此在不加熱的情況下,水能重新沸騰;(2)如圖2,將燒瓶?jī)?nèi)水沸騰時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中,試管A放在裝冷水的容器B內(nèi),過(guò)一段時(shí)間,觀察到試管A中產(chǎn)生的現(xiàn)象是________(選填“水蒸氣”、“小水珠”或“小冰晶”)越來(lái)越多,同時(shí)看到溫度計(jì)C的示數(shù)________(選填“降低”或“升高”),這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了水蒸氣液化時(shí)要________(選填“放出”或“吸收”)熱量。(3)如圖3,甲容器內(nèi)裝有水,乙試管內(nèi)也裝有水,并通過(guò)甲容器密封蓋上的孔插入甲容器的水中,且乙試管與密封蓋緊密接觸,現(xiàn)給甲容器加熱,則經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后________。A.甲容器內(nèi)的水先沸騰B.甲容器、乙試管內(nèi)的水同時(shí)沸騰C.乙試管內(nèi)的水先沸騰D.甲容器內(nèi)的水沸騰,乙試管內(nèi)的水不會(huì)沸騰【答案】
降低
小水珠
升高
放出
C【詳解】(1)[1]由于水的沸點(diǎn)隨氣壓的降低而減小,所以用抽氣機(jī)將玻璃罩內(nèi)空氣抽出,玻璃罩內(nèi)的氣壓減小,則玻璃罩內(nèi)水的沸點(diǎn)降低,燒杯中水的溫度高于水的沸點(diǎn),水又重新開(kāi)始沸騰。(2)[2]水沸騰時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣通入冷的試管A中,在試管A中遇冷液化成小水珠,所以會(huì)在試管A中看到越來(lái)越多的小水珠。[3][4]水蒸氣液化成小水珠時(shí),由于液化需要放出熱量,這些熱量被容器B內(nèi)的冷水吸收,冷水溫度升高,所以溫度計(jì)C的示數(shù)上升。(3)[5]甲容器被密封,受熱后容器內(nèi)氣壓增大,容器內(nèi)水的沸點(diǎn)升高,乙試管直接與空氣接觸,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)不變,給甲容器加熱,甲容器內(nèi)的水和乙試管內(nèi)的水溫度保持相同,當(dāng)達(dá)到100℃時(shí),乙試管內(nèi)的水達(dá)到沸點(diǎn)開(kāi)始沸騰,甲容器內(nèi)的水由于沸點(diǎn)增大,在100℃時(shí),還不能沸騰,所以乙試管內(nèi)的水先沸騰,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。19.某中學(xué)物理興趣小組用
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