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文檔簡介
專題03壓強(qiáng)與浮力類實(shí)驗(yàn)
1.(2020?濱州)如圖所示,某小組在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
JMn
甲乙丙
(1)實(shí)驗(yàn)中是通過比較海綿的來比較壓力作用效果的大小。這種實(shí)驗(yàn)方法叫做法。
(2)通過比較圖甲和圖乙兩次實(shí)驗(yàn),探究壓力的作用效果與的關(guān)系;通過比較圖和圖兩
次實(shí)驗(yàn),探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,這種實(shí)驗(yàn)方法是法。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們做了進(jìn)一步的交流討論,分析靜止在水平桌面上的固體,它對桌面的壓力和它受到的
重力大小相等,這是因?yàn)樗鼘ψ烂娴膲毫εc桌面對它的支持力是一對力;它受到的重力與桌面對它的支
持力是一對力。
2.(2020?南充)在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)利用了多個完全相同的木塊和海綿進(jìn)行
了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察海綿的來比較壓力作用效果。
(2)對比甲、乙兩圖可以得出:當(dāng)一定時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
(3)由甲、丙兩圖可以探究壓力作用效果與的關(guān)系。
(4)對比甲、丁兩圖,小強(qiáng)認(rèn)為壓力作用效果與壓力大小無關(guān),你認(rèn)為他的觀點(diǎn)
(選填“正確”或“錯誤”);理由是O
3.(2020?煙臺)在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)實(shí)驗(yàn)前,小明利用U形管、軟管、扎緊橡皮膜的探頭等組裝成壓強(qiáng)計(jì)后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平,如
圖甲所示,他應(yīng)做的調(diào)節(jié)是(選填"A”或"B”)。
A.取下軟管重新安裝B.將右側(cè)管中高出的液體倒出
(2)調(diào)整好壓強(qiáng)計(jì)后,小明按圖乙所示開始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表:
序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計(jì)左右液面
iWi度差/cm
①水5朝上4.9
②水5朝下4.9
③水5朝側(cè)面4.9
水10朝側(cè)面9.7
⑤水15朝側(cè)面14.6
⑥鹽水15朝側(cè)面16.7
①比較序號1、2、3三組數(shù)據(jù),探究的問題是什么?
②比較序號三組數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:同種液體中,深度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
③比較序號5、6兩組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是什么?
(3)1648年,物理學(xué)家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”,如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中帕斯卡只用了幾杯水就讓
裝滿水的木桶向四周裂開,這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠驗(yàn)證液體壓強(qiáng)的哪些特點(diǎn)?
4.(2020?咸寧)同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)等裝置“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的規(guī)律,進(jìn)行了如下的操作:
(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示),接下來的操作是(選填字母)。
A.直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B.拆除膠管重新安裝
(2)正確操作后,分析乙、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步得出的結(jié)論是:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加
而,因此攔河大壩要做成的形狀(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”);
(3)玲玲保持丙圖中探頭的位置不變,并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水,她發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面的高度差又變大
了,于是得出了“在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。她的操作不可靠,原因是加入鹽
水后液面位置改變了,正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)(選填“上移”或“下移”);
(4)紅紅用丁裝置測量未知液體的密度,在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜
相平,需要測量的物理量有(多選);
A.右側(cè)待測液體到容器底的深度hi;
B.右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2;
C.左側(cè)水到容器底的深度h3;
D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4;
根據(jù)你選用的物理量推導(dǎo)出待測液體密度的表達(dá)式為p=(用題中字母和p水表示)。
5.(2020?朝陽)在“研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中,小紅選用液體壓強(qiáng)計(jì)和兩個透明圓柱狀的容器,分別盛適
量的水和鹽水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),操作過程如圖甲所示。
(1)小紅將壓強(qiáng)計(jì)的探頭插入水中后,發(fā)現(xiàn)探頭看上去變大了,這是因?yàn)槿萜骱退墓餐饔孟喈?dāng)于,
起到了放大的作用。
(2)通過比較B、C三個圖可以得出的結(jié)論是:在同種液體的內(nèi)部,。
(3)小紅比較C、D兩個圖得出液體壓強(qiáng)和液體密度有關(guān)的結(jié)論,小明認(rèn)為這樣比較得出結(jié)論是不正確的,他
的理由是:o
(4)小明利用量筒和一個帶膠塞的小瓶,測量出礦石的密度,如圖乙,實(shí)驗(yàn)過程如下:
①用量筒量取適量的水,讀出體積為Vo;
②將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶漂浮在水面上,讀出體積為V1;
③將適量的礦石放入小瓶中,再將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶仍漂浮在水面上,讀出體積為V2;
④將瓶內(nèi)的礦石全部倒入水中,再將小瓶放入量筒內(nèi),讀出體積為V3。
根據(jù)以上信息計(jì)算(水的密度用p水表示):在圖乙③中,小瓶和礦石受到的浮力F浮=;礦石的密度表
6.(2020?揚(yáng)州)在“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)因素”活動中:
(1)如圖甲,使用前用手指按壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜,是為了檢查實(shí)驗(yàn)裝置的。實(shí)驗(yàn)過程中通過U形管兩側(cè)液面
的來比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小。
(2)比較圖乙中的A、B、C,可得出結(jié)論:同種液體,同一深度,。
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),在同種液體的同一深度處,使用不同的壓強(qiáng)計(jì)時,U形管兩側(cè)液面的高度差不完全相同。
小明猜想可能是實(shí)驗(yàn)時U形管沒有放置;
小強(qiáng)則認(rèn)為可能是U形管中初始液面沒有在中間0刻度線。這種說法是(填“正確”或“錯誤”)的;
小華認(rèn)為可能與金屬盒的橡皮膜安裝時松緊有關(guān)。小華將祛碼放在水平放置的金屬盒橡皮膜上,改變橡皮膜的松緊
程度,發(fā)現(xiàn)橡皮膜較緊時,U形管兩側(cè)液面的高度差較。你認(rèn)為U形管兩側(cè)液面的高度差還與橡皮膜的—
有關(guān)。
7.(2020?樂山)物理興趣小組在進(jìn)行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱
體,以圖a、b、c、d、e分別為實(shí)驗(yàn)情景。(g取lON/kg)
(1)通過a、c兩次實(shí)驗(yàn),可知物體浸沒在水中所受浮力大小是N;
(2)通過兩次實(shí)驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與浸沒深度的關(guān)系;
(3)通過c、e兩次實(shí)驗(yàn),可探究物體所受浮力大小與的關(guān)系;
(4)在某種液體中進(jìn)行探究的過程中,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如圖f所示彈簧測力計(jì)讀數(shù)與圓柱體下表面浸入深
度的關(guān)系圖象,則該液體的密度為kg/m3o
8.(2020?綏化)小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”。
甲乙丙J
(1)實(shí)驗(yàn)的最佳順序是=
A.甲、乙、丙、丁B.丁、甲、乙、丙C.乙、甲、丁、丙
(2)圖乙中物體受到的浮力是N.通過實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是:
浸在液體中的物體,受到的浮力大小等于它。
(3)以下情況會影響結(jié)論的是o
A.圖乙中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口B.圖乙中物體未全部浸沒在水中
(4)將圖乙中的水換成酒精(p酒精=0.8Xl()3kg/m3),物體受到的浮力。(填“變大”“變小”或“不變”)
(5)小紅利用上述實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊,探究“漂浮在液面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,
實(shí)驗(yàn)過程中步驟不需要彈簧測力計(jì)。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
9.(2020?攀枝花)小明所在學(xué)習(xí)小組在驗(yàn)證“阿基米德定律”的實(shí)驗(yàn)中,選擇溢水杯、水、彈簧測力計(jì)、鐵塊、
小桶、細(xì)線等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),具體操作步驟如下:
A.測出鐵塊所受重力G;
B.測出空桶所受重力Gi;
C.將溢水杯中裝滿水;
D.把掛在彈簧測力計(jì)下的鐵塊浸沒在水中,讓溢出的水全部流入小桶中,讀出測力計(jì)示數(shù)F;
E.測出小桶和被排開水的總重G2;
F.記錄分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,整理器材
重G重Gi計(jì)示數(shù)F水總重G[口]
(1)以上步驟中,若得到(填寫題中對應(yīng)數(shù)據(jù)的字母),說明驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是成功的。
(2)若想測量小木板所受浮力和體積的大小,學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖的實(shí)驗(yàn):現(xiàn)將小木塊掛在彈簧測力計(jì)下,測力計(jì)
示數(shù)為Fi,再將定滑輪用吸盤固定在燒杯底(滑輪質(zhì)量不計(jì)),彈簧測力計(jì)通過定滑輪拉著木塊浸沒在水中靜止
時,示數(shù)為F2,其中定滑輪的作用是,此時木塊所受浮力F浮=,木塊的體積丫木=(用
字母表示)
10.(2020?蘭州)小霞利用如圖所示的器材進(jìn)行有關(guān)浮力大小的探究實(shí)驗(yàn)。
甲乙
(1)如圖甲所示,將物體逐漸浸入水中,觀察彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化,并將數(shù)據(jù)記錄在表一中。
表一
物體浸入水中的體積占總體積的比例0.20.40.60.81
彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N3.42.92.41.91.4
分析表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小霞得出的結(jié)論是:物體浸入水中的體積越大,受到的浮力越(選填“大”或
“小”)。
(2)小霞繼續(xù)利用水和石塊進(jìn)行如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)探究,并將相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二中。請補(bǔ)充表二中的數(shù)
據(jù):
①;②。
表二
石塊重力空杯重力石塊浸沒在水1中時彈杯和水的總石塊浸沒在水中時石塊排開水所受
G石/NG杯/N簧測力計(jì)的示數(shù)F/N重G總/N所受浮力F浮/N的重力G排/N
2.01.01.41.6①②
(3)根據(jù)表二的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:物體受到浮力的大小
(4)由表二的數(shù)據(jù),還可以計(jì)算出石塊的體積為m3o(g=10N/kg)
11.(2020?達(dá)州)同學(xué)們在探究影響浮力大小的因素時,發(fā)現(xiàn)手中的彈簧測力計(jì)損壞了,聰明的小強(qiáng)同學(xué)利用刻度
均勻的杠桿和鉤碼(每只重0.5N)替代彈簧測力計(jì)順利地完成了該實(shí)驗(yàn)。以下是小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,請你幫
他完善該實(shí)驗(yàn)探究。
(1)將杠桿安裝在支架上,靜止時如圖1所示,應(yīng)將平衡螺母向(選填“右”或“左”)調(diào)節(jié),使杠桿
在水平位置平衡。
(2)如圖2甲所示,將重2N的物體G掛在A點(diǎn),兩只鉤碼掛在B點(diǎn)時,杠桿在水平位置平衡。
(3)將物體G部分浸入水中(如圖2乙所示),兩只鉤碼移到C點(diǎn)時,杠桿在水平位置平衡。
(4)將物體G浸沒于水中(如圖2丙所示),兩只鉤碼移到D點(diǎn)時,杠桿在水平位置平衡。
(5)將物體G浸沒于鹽水中(如圖2丁所示),兩只鉤碼移到E點(diǎn)時,杠桿在水平位置平衡。
甲乙丙丁
圖1圖2
分析與論證:分析比較(2)、(3)、(4)可得:物體G所受浮力大小與有關(guān);
分析比較(2)、(4)、(5)可得:物體G所受浮力大小與有關(guān);
由題意計(jì)算物體G的體積V=m3,鹽水的密度p鹽水=kg/m3(p水=L0X103kg/m3,g=10N/kg)
12.(2020?上海)某小組同學(xué)用如圖所示裝置,研究圓柱體在水中下降的過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)和臺秤示數(shù)的變化
情況。他們使圓柱體在水中緩慢下降,將圓柱體下表面到水面的距離h、彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1、臺秤的示數(shù)F2
記錄在下表中。
實(shí)驗(yàn)序號h(厘米)Fi(牛)F2(牛)
11.07.710.3
22.07.410.6
33.07.110.9
44.06.811.2
55.06.511.5
66.06.511.5
①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1?4的數(shù)據(jù)中Fi、F2的變化情況及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:圓柱體在浸入水的過
程中,F(xiàn)1,F2;
②表中實(shí)驗(yàn)序號的數(shù)據(jù)表明,圓柱體在相應(yīng)的位置已全部浸沒在水中;
③表中兩組數(shù)據(jù)間Fi變化量的大小為△Fi,相應(yīng)的F2變化量的大小為△F2,分析比較實(shí)驗(yàn)序號1?6的數(shù)據(jù),
可得出的結(jié)論是:圓柱體在水中緩慢下降的過程中,AFi與4F2的關(guān)系是。當(dāng)圓柱體處于實(shí)驗(yàn)序號6的
位置時,所受浮力的大小為牛。
專題03壓強(qiáng)與浮力類實(shí)驗(yàn)
1.(2020?濱州)如圖所示,某小組在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
甲乙丙
(1)實(shí)驗(yàn)中是通過比較海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的大小。這種實(shí)驗(yàn)方法叫做轉(zhuǎn)換法。
(2)通過比較圖甲和圖乙兩次實(shí)驗(yàn),探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系;通過比較圖乙和圖丙
兩次實(shí)驗(yàn),探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,這種實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們做了進(jìn)一步的交流討論,分析靜止在水平桌面上的固體,它對桌面的壓力和它受到的
重力大小相等,這是因?yàn)樗鼘ψ烂娴膲毫εc桌面對它的支持力是一對相互作用力;它受到的重力與桌面對它
的支持力是一對平衡力。
解:(1)實(shí)驗(yàn)中是通過比較海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的大小,這種科學(xué)探究方法是轉(zhuǎn)換法。
(2)乙圖中小桌子上加祛碼的目的是為了增大壓力大小,比較甲、乙可以得出結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時,壓力
越大,壓力的作用效果越明顯,探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系。
丙圖中小桌子倒放的目的是為了增大受力面積大小,比較乙、丙探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,這種實(shí)
驗(yàn)方法是控制變量法。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們做了進(jìn)一步的交流討論,分析靜止在水平桌面上的固體,它對桌面的壓力和它受到的
重力大小相等,這是因?yàn)樗鼘ψ烂娴膲毫εc桌面對它的支持力是一對相互作用力;它受到的重力與桌面對它的支
持力是一對平衡力。
答案:(1)凹陷程度;轉(zhuǎn)換;(2)壓力大小;乙;丙;控制變量;(3)相互作用;平衡。
2.(2020?南充)在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)利用了多個完全相同的木塊和海綿進(jìn)行
了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察海綿的凹陷的程度來比較壓力作用效果。
(2)對比甲、乙兩圖可以得出:當(dāng)壓力一定時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
(3)由甲、丙兩圖可以探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系。
(4)對比甲、丁兩圖,小強(qiáng)認(rèn)為壓力作用效果與壓力大小無關(guān),你認(rèn)為他的觀點(diǎn)錯誤
(選填“正確”或“錯誤”);理由是沒有控制受力面積相同。
解:
(1)力可以改變海綿的形狀,通過海綿凹陷程度表示壓力作用效果大小;
(2)圖甲、乙,壓力相同,受力面積越小,海綿凹陷程度越大,壓力作用效果越明顯,所以在壓力一定時,受
力面積越小,壓力作用效果越明顯;
(3)圖甲、丙,受力面積相同,丙圖的壓力大,海綿凹陷程度大,壓力作用效果越明顯,所以在受力面積一定
時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;
(4)對比甲、丁兩圖,得出壓力作用的效果與壓力大小無關(guān),是錯誤的,因?yàn)闆]有控制受力面積不變,同時改
變了壓力大小和受力面積大小,存在兩個變量。
答案:(1)凹陷的程度;(2)壓力;(3)壓力大??;(4)錯誤;沒有控制受力面積相同。
3.(2020?煙臺)在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
甲乙丙
(1)實(shí)驗(yàn)前,小明利用U形管、軟管、扎緊橡皮膜的探頭等組裝成壓強(qiáng)計(jì)后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平,如
圖甲所示,他應(yīng)做的調(diào)節(jié)是A(選填"A”或"B”)。
A.取下軟管重新安裝
B.將右側(cè)管中高出的液體倒出
(2)調(diào)整好壓強(qiáng)計(jì)后,小明按圖乙所示開始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表:
序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計(jì)左右液面
IWJ度差/cm
①水5朝上4.9
②水5朝下4.9
③水5朝側(cè)面4.9
水10朝側(cè)面9.7
⑤水15朝側(cè)面14.6
⑥鹽水15朝側(cè)面16.7
①比較序號1、2、3三組數(shù)據(jù),探究的問題是什么?
②比較序號3、4、5三組數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:同種液體中,深度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
③比較序號5、6兩組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是什么?
(3)1648年,物理學(xué)家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”,如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中帕斯卡只用了幾杯水就讓
裝滿水的木桶向四周裂開,這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠驗(yàn)證液體壓強(qiáng)的哪些特點(diǎn)?
解:(1)當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時,如果U形管中的液面不相平,則不能正常使用,應(yīng)該取下軟管重新安
裝,故A正確;
故選:A;
(2)①序號1、2、3次實(shí)驗(yàn)中,將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放在水中5cm深處,使橡皮膜朝向不同的方向,是研究在同一
深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)是否相等;
②若要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,應(yīng)將壓強(qiáng)計(jì)金屬盒放入水中不同深度,符合要求的是3、4、5三組數(shù)
據(jù);
③比較實(shí)驗(yàn)⑤⑥中將探頭放進(jìn)不同密度液體中同一深度處,發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差大,壓
強(qiáng)大,可得出的結(jié)論是:在同一深度處,不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān);
(3)灌了幾杯水后,細(xì)管中水的深度增加的很多,根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知:液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大;
由圖知水桶里的水各個方向流出,說明液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。
答案:(1)A;(2)①在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)是否相等;
②3、4、5;③在同一深度處,不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān);(3)液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大;液體內(nèi)部向
各個方向都有壓強(qiáng)。
4.(2020?咸寧)同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)等裝置“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的規(guī)律,進(jìn)行了如下的操作:
(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示),接下來的操作是B(選填字母)。
A.直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B.拆除膠管重新安裝
(2)正確操作后,分析乙、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步得出的結(jié)論是:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加
而增大,因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”);
(3)玲玲保持丙圖中探頭的位置不變,并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水,她發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面的高度差又變大
了,于是得出了“在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。她的操作不可靠,原因是加入鹽
水后液面位置改變了,正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)上移(選填“上移”或“下移”);
(4)紅紅用丁裝置測量未知液體的密度,在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜
相平,需要測量的物理量有BD(多選);
A.右側(cè)待測液體到容器底的深度hi;
B.右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2;
C.左側(cè)水到容器底的深度h3;
D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4;
根據(jù)你選用的物理量推導(dǎo)出待測液體密度的表達(dá)式為。=以義"(用題中字母和p水表示)。
h2
解:(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示),接下來的操作是,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)橡皮膜沒有受到
壓強(qiáng)時,U形管中的液面就是相平的;選B;
(2)正確操作后,分析乙、丙兩圖知,液體密度相同,乙中深度較大,液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)較大,初步得出的結(jié)論
是:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大,因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀;
(3)研究液體壓強(qiáng)與密度的關(guān)系,要控制液體的深度相同;
保持丙圖中探頭的位置不變,并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水,密度增大的同時,液體深度也增大了,沒有控制液
體的深度不變;為控制深度相同,正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)上移;
(4)①在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,則左右液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同,
即P水gh4=pMgh2;
h
P液=—^Xp水,故需要測量的物理量是:
h2
右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2,左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4;
選BD;
②液體的密度的表達(dá)式:p波nUxp水。
h2
答案:(1)B;(2)增大;上窄下寬;(3)上移;(4)BD;±±Xp水。
h2
5.(2020?朝陽)在“研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中,小紅選用液體壓強(qiáng)計(jì)和兩個透明圓柱狀的容器,分別盛適
量的水和鹽水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),操作過程如圖甲所示。
(1)小紅將壓強(qiáng)計(jì)的探頭插入水中后,發(fā)現(xiàn)探頭看上去變大了,這是因?yàn)槿萜骱退墓餐饔孟喈?dāng)于凸透鏡,
起到了放大的作用。
(2)通過比較B、C三個圖可以得出的結(jié)論是:在同種液體的內(nèi)部,同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。
(3)小紅比較C、D兩個圖得出液體壓強(qiáng)和液體密度有關(guān)的結(jié)論,小明認(rèn)為這樣比較得出結(jié)論是不正確的,他
的理由是:沒有控制液體在同一深度。
(4)小明利用量筒和一個帶膠塞的小瓶,測量出礦石的密度,如圖乙,實(shí)驗(yàn)過程如下:
①用量筒量取適量的水,讀出體積為Vo;
②將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶漂浮在水面上,讀出體積為V1;
③將適量的礦石放入小瓶中,再將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶仍漂浮在水面上,讀出體積為V2;
④將瓶內(nèi)的礦石全部倒入水中,再將小瓶放入量筒內(nèi),讀出體積為V3。
根據(jù)以上信息計(jì)算(水的密度用p水表示):在圖乙③中,小瓶和礦石受到的浮力F淬=。丞g(V2-Vo);
礦石的密度表達(dá)式為p方=。
解:
(1)物體放在凸透鏡的焦點(diǎn)內(nèi)時,物體通過凸透鏡成正立、放大的虛像,探頭插入水中后,發(fā)現(xiàn)探頭看上去變
大了,這是因?yàn)槿萜骱退墓餐饔孟喈?dāng)于凸透鏡,起到了放大的作用;
(2)由A、B、C三個圖可知,壓強(qiáng)計(jì)的探頭插入水中的深度相同,朝向不同,U形管液面的高度差相同,故可
以得出的結(jié)論:同種液體的內(nèi)部,在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等;
(3)探究液體壓強(qiáng)和液體密度的關(guān)系時,要保持液體的深度相同,換用不同的液體做實(shí)驗(yàn),C、D兩圖中沒有
控制液體在同一深度,故不能得出正確的結(jié)論;
(4)將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶漂浮在水面上,小瓶受到的浮力等于小瓶的重力,即G瓶=F浮,由阿基米德原理,
F浮=「水gV排=p水g(Vi-Vo),
故G瓶=p水8丫排=p水8(Vi-Vo)-------------I,
礦石放入小瓶中,再將小瓶放入量筒內(nèi),小瓶仍漂浮在水面上,則小瓶和礦石受到的浮力等于它們的總重力,即
F浮'=6瓶+6石=p水8(V2-Vo)-------------II,
故礦石的重力:G;p=F浮'-G瓶----TII,
I、II代入III得:
G5=P水g(V2-Vi),
礦石的體積為:V=V3-Vi,
礦石的密度為:
G石_P水g?2-%)
P有=7-----------入P水。
gV石----g(V3-V1)
答案:(1)凸透鏡;(2)同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等;(3)沒有控制液體在同一深度;(4)p水
g(V2-Vo);Xp水。
6.(2020?揚(yáng)州)在“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)因素”活動中:
(1)如圖甲,使用前用手指按壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜,是為了檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)過程中通過U形管兩
側(cè)液面的高度差來比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小。
(2)比較圖乙中的A、B、C,可得出結(jié)論:同種液體,同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),在同種液體的同一深度處,使用不同的壓強(qiáng)計(jì)時,U形管兩側(cè)液面的高度差不完全相
同。
小明猜想可能是實(shí)驗(yàn)時U形管沒有豎直放置;
小強(qiáng)則認(rèn)為可能是U形管中初始液面沒有在中間。刻度線。這種說法是錯誤(填“正確”或“錯誤”)的;
小華認(rèn)為可能與金屬盒的橡皮膜安裝時松緊有關(guān)。小華將祛碼放在水平放置的金屬盒橡皮膜上,改變橡皮膜的松
緊程度,發(fā)現(xiàn)橡皮膜較緊時,U形管兩側(cè)液面的高度差較小。你認(rèn)為U形管兩側(cè)液面的高度差還與橡皮膜
的大小有關(guān)。
解:(1)為了能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,使用前用手指按壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜,是為了檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性;根據(jù)轉(zhuǎn)換法,
如圖甲所示壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中兩側(cè)液面的高度差來反映壓強(qiáng)大??;
(2)由圖可知,三個圖中金屬盒距液面的距離相同時,只改變金屬盒的方向,U形管兩邊液柱的高度差不變,
因此同種液體,同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等;
(3)在“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)因素”實(shí)驗(yàn)中,需要將U形管豎直放置,這樣測量結(jié)果更準(zhǔn)確;
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知,同種液體同種深度,液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)是相同的,U形管中初始液面沒有在中間0刻度線時,
由于壓強(qiáng)不變,所以U形管液面高度的變化不變;
改變橡皮膜的松緊程度,橡皮膜較緊時,橡皮膜越不容易發(fā)生形變,所以U形管兩側(cè)液面的高度差較??;
U形管兩側(cè)液面的高度差還與橡皮膜的大小有關(guān)。
答案:(1)氣密性;高度差;(2)液體向各個方向的壓強(qiáng)相等;(3)豎直;錯誤;??;大小。
7.(2020?樂山)物理興趣小組在進(jìn)行“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱
體,以圖a、b、c、d、e分別為實(shí)驗(yàn)情景。(g取10N/kg)
F,<N
=丁
>二
二
二
-二二
1.75N
二二
二二
?
I:
滾匚區(qū)
ion
---l
----
----
8-
6
24
0
f
e
N;
是0.5
大小
浮力
所受
水中
沒在
體浸
知物
,可
實(shí)驗(yàn)
兩次
a、c
通過
(1)
系;
的關(guān)
深度
浸沒
小與
力大
受浮
體所
究物
,可探
實(shí)驗(yàn)
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