專題02 與壓強有關(guān)的實驗(查補能力·提升練)(解析版)_第1頁
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專題02與壓強有關(guān)的實驗?zāi)夸?1挑戰(zhàn)中考題·查能力漏洞02研考向·補能力漏洞03能力提升演練1.(2023·寧夏·中考真題)某同學利用小桌、海綿、砝碼等實驗器材,探究“影響壓力作用效果的因素”的實驗,探究過程如圖所示:(1)實驗中通過觀察海綿的來比較壓力作用效果。(2)對比兩圖,可以探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。(3)對比甲、乙兩圖可以得出結(jié)論:當受力面積一定時,,壓力作用效果越明顯。請列舉一個生產(chǎn)生活中應(yīng)用該結(jié)論的事例:?!敬鸢浮堪枷莩潭纫?、丙壓力越大壓路機的碾子很重【解析】(1)[1]本實驗是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的,采用了轉(zhuǎn)換法。(2)[2]探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時應(yīng)控制壓力的大小不變,通過比較圖乙、丙,說明壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。(3)[3]比較圖甲、乙所示的實驗可知,受力面積相同,乙的壓力較大,乙的壓力作用效果較明顯,則可得出結(jié)論:當受力面積一定時壓力越大,壓力的作用效果越明顯。[4]生產(chǎn)生活中應(yīng)用當受力面積一定時壓力越大,壓力的作用效果越明顯的例子:壓路機的碾子很重是在受力面積一定時,增大壓力,增大壓強。2.(2023·廣東深圳·中考真題)琴琴同學用同一個物體(圖中白色物體)做‘探究壓強與受力面積的關(guān)系’實驗,請?zhí)顚懴旅鎯?nèi)容。(1)誰的壓力大,誰的受力面積大;(選填“海綿的大”“沙坑的大”“兩個相等”)(2)改進這兩個實驗的意見:;(3)對比甲圖選擇下面一個對比探究壓強和壓力大小的關(guān)系?!敬鸢浮績蓚€相等海綿的大都用海綿(或沙坑)來進行實驗A【解析】(1)[1]兩個實驗中都是同一個物體,對海綿或沙坑的壓力一樣大。[2]海綿中物體橫放,沙坑中物體豎放,由圖可得,海綿的受力面積大。(2)[3]實驗為探究壓強與受力面積,應(yīng)只改變受力面積大小,下面的受力物體保持不變,故改進意見為:甲、乙都用海綿進行實驗或甲、乙都用沙坑進行實驗。(3)[4]要探究壓強和壓力大小的關(guān)系,應(yīng)保持受力面積相同,受力物體相同,只改變壓力大小,對比甲圖,應(yīng)該選擇A。3.(2023·遼寧朝陽·中考真題)小明在研究“液體內(nèi)部的壓強”實驗中:(1)如圖甲所示,從結(jié)構(gòu)上看,壓強計(選填“屬于”或“不屬于”)連通器;(2)他通過比較乙、丙兩圖可以得出:同種液體,,壓強越大;(3)若丙圖中,探頭在水中的深度為5cm時,請你計算該處水的壓強為;(4)小明還想研究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系,于是他向丙圖燒杯中多次加鹽水,發(fā)現(xiàn)形管兩側(cè)液面高度差不斷的增大,于是得出液體密度越大,壓強越大的結(jié)論。他的結(jié)論是(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是。【答案】不屬于深度越深500錯誤沒有控制液體的深度相同【解析】(1)[1]上端開口,下端連通的容器叫連通器,液體壓強計的左端是密閉的,所以不屬于連通器。(2)[2]比較乙、丙兩圖可知,液體密度相同,丙中探頭深度大,形管兩側(cè)液面的高度差大,液體壓強也大,故可以得出的結(jié)論是:同種液體,深度越大,液體壓強越大。(3)[3]探頭在水中的深度為時的壓強為(4)[4][5]向丙圖燒杯中多次加鹽水,改變了液體密度的同時也改變了液體深度,沒有控制液體的深度相同,故結(jié)論錯誤。4.(2023·湖北襄陽·中考真題)在“探究液體壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中。(1)圖甲中壓強計氣密性良好,則U形管(選填“屬于”或“不屬于”連通器;(2)小馮同學由乙圖到丙圖的操作是為了探究在同一液體中液體壓強與液體的關(guān)系;(3)在圖丙中,若只將燒杯中的水換成鹽水,其他條件不變,則可以觀察到U形管兩側(cè)液面的高度差(選填“變大”、“變小”或“不變”;(4)小馮同學對比乙、丙兩圖,得出一個猜想:在同一液體中,探頭距離燒杯底部距離越小,液體壓強越大。小俊同學只利用圖丙中現(xiàn)有器材,保持探頭位置不動,進行了簡單操作后跟圖乙對比(若圖乙中探頭的深度為,就驗證了小馮同學的猜想是錯誤的。小俊同學的操作是:?!敬鸢浮坎粚儆谏疃茸兇蟪槌霰麍D中的水,使得探頭深度小于圖乙中探頭的深度為即可【解析】(1)[1]U形管與壓強計的探頭連接后,一端被封閉,不符合“上端開口,底部連通”這一特點,因此,形管不屬于連通器。(2)[2]比較乙圖、丙圖,在相同液體的不同深度處,而形管兩側(cè)的液面高度差不等,可以得探究液體壓強與深度的關(guān)系;(3)[3]在圖丙中,若只將燒杯中的水換成同深度的鹽水,其他條件不變,控制了深度不變,把水換成鹽水,液體密度變大,液體壓強變大,則可以觀察到U形管兩邊液面的高度差將變大。(4)[4]小俊同學的操作是保持探頭位置不變,抽出丙圖中的水,使得探頭深度小于圖乙中探頭的深度為即可。5.(2023·四川巴中·中考真題)下圖是探究“影響液體內(nèi)部壓強大小因素”的實驗過程。(1)圖中所示壓強計中的U形管(選填“是”或“不是”)連通器;使用前需檢查裝置是否漏氣,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,觀察到U形管中的液體能靈活升降,則說明(選填“漏氣”或“不漏氣”);(2)接著在燒杯中加入適量的水,將壓強計的探頭放入水中不同深度,如圖甲、乙丙所示,可以初步得出結(jié)論:當液體密度相同時,越大,液體壓強越大;(3)除了上述探究(2)以外,你認為還有哪些因素可能會影響液體內(nèi)部壓強大小呢?請在下述選項中選擇合適的猜想和與之對應(yīng)的實驗方案:(填寫猜想和實驗方案對應(yīng)的字母,只需選擇一組);猜想:A.可能與液體的密度有關(guān)B.可能與液體的體積有關(guān)實驗方案:C.分別裝入體積相同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差D.分別裝入體積相同的同種液體,將探頭放入不同深度,觀察U形管液面高度差E.分別裝入體積不同的同種液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差F.分別裝入體積不同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差(4)為了更好的探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”,利用如圖丁所示的裝置進行改進實驗,當注入水和鹽水的深度相同時,若橡皮膜向左凸起,則隔板左側(cè)的液體是。整個實驗過程用到的實驗方法有法和法?!敬鸢浮坎皇遣宦馍疃華C水控制變量轉(zhuǎn)換【解析】(1)[1]圖中所示壓強計左邊有橡皮密封,而連通器兩端開口,所以圖中的U形管不是連通器。[2]使用前需檢查裝置是否漏氣,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果沒有明顯變化則表明漏氣,如果觀察到U形管中的液體能靈活升降,則說明不漏氣。(2)[3]如圖甲、乙丙所示,液體密度相同,深度越深,U形管液面高度差越大,可以初步得出結(jié)論:當液體密度相同時,深度越大,液體壓強越大。(3)[4]根據(jù)控制變量法,如果探究A.可能與液體的密度有關(guān),則要求密度不同,深度和體積相同,實驗方案C符合;如果探究B.可能與液體的體積有關(guān),則要求體積不同,深度和密度相同,實驗方案E符合。所以AC或BE均可。(4)[5]當注入水和鹽水的深度相同時,若橡皮膜向左凸起,表明右邊的液體產(chǎn)生的壓強大,根據(jù)液體壓強公式可知,則隔板左側(cè)的液體密度較小,左側(cè)是水。[6][7]由于液體內(nèi)部壓強不易直接觀察,是通過U形管高度差來間接觀察的,此處應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法,液體內(nèi)部壓強大小與液體密度、深度等因素有關(guān),每次只能探究一個因素,此處應(yīng)用了控制變量法。6.(2023·山東東營·中考真題)如圖是某興趣小組“探究液體壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。序號容器液體種類探頭的朝向探頭在液體中深度/cmU形管兩側(cè)液面高度差/cm1水向下43.92水向右43.93水向上43.94水向左43.95水向下87.86水向下1211.77濃鹽水向下88.6(1)組裝好壓強計,將探頭放入液體之前,發(fā)現(xiàn)壓強計U形管兩側(cè)液面已存在高度差,接下來的操作是。A從管中倒出適量液體

B.取下軟管重新組裝(2)調(diào)試好壓強計后開始實驗,把探頭放進液體中,進行不同操作,記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如上表所示:a.比較第1、2、3、4組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:;b.比較第1、5、6組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:;c.比較第組數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:液體壓強與液體的密度有關(guān)。(3)有同學提出,如果不使用壓強計,選用一個較深的容器,用隔板分成左右兩部分,邊緣密封好,在隔板下部開一個圓孔并用薄橡皮膜密封,也可探究液體壓強是否與液體的密度有關(guān)。請利用此裝置設(shè)計實驗,寫出實驗步驟并完成分析與論證。【實驗器材】:自制的帶隔板容器(如上圖)、水、硫酸銅溶液【實驗步驟】:【分析與論證】:【答案】B在同一液體的同一深度,向各個方向壓強相等同一液體,深度越深,壓強越大5、7左右兩側(cè)分別倒入相同深度的水和硫酸銅溶液觀察橡皮膜的形變方向,橡皮膜向哪邊凸,說明哪邊的壓強小【解析】(1)[1]壓強計U形管兩側(cè)液面已存在高度差,說明里面氣壓不相等,可以拆了重裝,使兩側(cè)氣體壓強相等,故選B。(2)[2]根據(jù)控制變量法,1、2、3、4次實驗只有探頭方向不同,故探究的是液體壓強與方向的關(guān)系,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,在同一液體的同一深度,向各個方向壓強相等。[3]1、5、6次實驗只有深度不同,故探究的是液體壓強與深度的關(guān)系,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,同一液體,深度越深,壓強越大。[4]要探究體壓強與液體的密度有關(guān),則只改變液體密度,其他條件均保持不變,故應(yīng)選擇第5、7組數(shù)據(jù)。(3)[5]利用題中所給實驗儀器,為探究液體壓強是否與液體的密度有關(guān),則應(yīng)使兩側(cè)液體不同,且保持深度相同,故步驟為:左右兩側(cè)分別倒入相同深度的水和硫酸銅溶液。[6]根據(jù)實驗原理可知,可以根據(jù)橡皮膜形變方向判斷液體壓強大小,橡皮膜向哪邊凸,說明哪邊的壓強小。7.(2023·重慶·中考真題)小婷在探究液體壓強與哪些因素有關(guān)的實驗中,在U形管接頭處加裝了一個“三通接頭”,如圖甲所示。(1)U形管與探頭連接時,閥門K應(yīng)處于(選填“打開”或“關(guān)閉”)狀態(tài),以確保U形管內(nèi)的水面相平;組裝完成后,輕壓探頭的橡皮膜到一定程度,U形管內(nèi)液面有明顯的高度差并保持穩(wěn)定,說明裝置(選填“漏氣”或“不漏氣”);(2)比較圖乙與兩圖,可得出液體壓強隨深度的增加而增大;比較圖丙與丁兩圖,還可初步得出液體在同一深度向各個方向的壓強;(3)若需通過圖丁和戊對比得出液體壓強與液體密度的關(guān)系,應(yīng)將圖戊中的探頭向移動適當?shù)木嚯x;移動探頭后,觀察到U形管水面高度差為,此時探頭受到鹽水的壓強為,小婷取出探頭放回水中,當U形管水面高度差再次為時,測出探頭在水中的深度為0.2m,則Pa;(4)小婷發(fā)現(xiàn)探頭所處深度較淺時,U形管兩液面的高度差不明顯,可將U形管中的水換成密度更的液體以方便讀數(shù);探究過程中,保持探頭所處深度不變,將U形管逐漸向后傾斜,偏離豎直方向,U形管中兩液面所對刻度線間的距離將(選填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮看蜷_不漏丙相等上2000小變大【解析】(1)[1]U形管與探頭連接時,需要保持U形管兩側(cè)的壓強相同,因此需要把閥門K打開。[2]壓探頭的橡皮膜時,U形管內(nèi)液面有明顯的高度差并保持穩(wěn)定,說明裝置的氣密性較好,裝置不漏氣。(2)[3]探究液體壓強與深度的關(guān)系,需要控制液體的密度相同,改變探頭所處的深度,故乙、丙兩圖符合題意。[4]丙與丁兩圖中,同種液體,探頭所處的深度相同,只改變探頭的方向,U形管液面的高度差幾乎相同,說明:同種液體、同一深度各個方向的壓強大小相等。(3)[5]若要通過圖丁和戊對比得出液體壓強與液體密度的關(guān)系,需要控制探頭所處的深度相同,因此圖戊中的探頭需要向上移動。[6]當U形管液面的高度差相同時,則探頭受到的壓強大小相等,所以探頭受到鹽水的壓強為(4)[7][8]U形管兩液面的高度差不明顯,根據(jù)可知,可將U形管中的水換成密度更小的液體進行實驗;將U形管逐漸向后傾斜,偏離豎直方向,U形管中兩液面所對刻度線間的距離將會變大。8.(2023·湖南衡陽·中考真題)在“探究液體壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小亮同學取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三個粗細相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,將其倒置,如圖所示向A、B、C瓶中裝入水,D瓶中裝入鹽水。(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液體壓強的大小,此研究方法是(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”);(2)根據(jù)A、B兩瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液體的壓強與液體的質(zhì)量(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);(3)根據(jù)B、C兩瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液體的壓強與液體的有關(guān);(4)為了探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,要通過比較兩個瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的結(jié)論是:液體壓強與液體的密度有關(guān);(5)實驗后,該同學自制如圖E裝置繼續(xù)探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左側(cè)倒水,發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸起,這說明液體對容器有壓強(選填“底部”或“側(cè)壁”)。他再向隔板右側(cè)倒入另一種液體,當加到一定程度時,橡皮膜恢復原狀,如圖F所示,則此液體密度(選填“大于”“等于”或“小于”)水的密度?!敬鸢浮哭D(zhuǎn)換法無關(guān)深度C、D側(cè)壁小于【解析】(1)[1]由于實驗過程中液體壓強大小不易于直接比較,因此在實驗中,通過瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度來反映壓力作用效果,這種研究方法是轉(zhuǎn)換法。(2)[2]由題意可知,A、B兩瓶子所裝的都是水,由圖可知,A瓶子所裝水的體積大于B瓶子所裝水的體積,則A瓶子水的質(zhì)量大于B瓶子水的質(zhì)量,兩瓶子所裝水的質(zhì)量不同,深度相同,但橡皮膜鼓起的程度相同,即液體的壓強相同,因此說明液體的壓強與液體的質(zhì)量無關(guān)。(3)[3]由題意可知,B、C兩瓶子所裝的都是水,且兩瓶子粗細相同,由圖可知,C瓶子所裝水的深度大于B瓶子所裝水的深度,兩瓶子水的深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,即液體的壓強不同,因此說明液體的壓強與液體的深度有關(guān)。(4)[4]為了探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,根據(jù)控制變量法可知,需控制液體的密度不同,液體的深度相同,由題圖可知,C、D兩瓶子符合題意。C、D兩瓶子液體的密度不同,液體深度相同,橡皮膜鼓起的程度不同,得出的結(jié)論是:液體壓強與液體的密度有關(guān)。(5)[5]如圖E所示,隔板左側(cè)倒水,橡皮膜在側(cè)壁上,發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右凸起,表明橡皮膜所在的位置有壓強,這說明液體對容器的側(cè)壁有壓強。[6]在圖F中,水對橡皮膜有向右的壓強,右側(cè)液體對橡皮膜有向左的壓強,橡皮膜恢復原狀,不再凸起,說明橡皮膜左右兩側(cè)壓強相等,則有因為h液>h水,所以ρ液<ρ水。9.(2023·江蘇無錫·中考真題)小華發(fā)現(xiàn),壓縮一個已經(jīng)充氣的氣球感到很容易,但想把它壓縮得很小卻又很困難。由此她猜想被封閉的一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強與體積可能有關(guān)。為此她準備了的注射器、彈簧測力計、刻度尺、細繩等,進行探究,步驟如下

(1)如圖甲所示,用刻度尺測出注射器刻度部分的長度為,則活塞的橫截面積為;(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗是否漏氣,不增加器材,方法是;(3)如圖乙所示,用細繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,彈簧測力計一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,當注射器活塞開始滑動時,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示為N,此時外界大氣壓的數(shù)值為;(4)取下橡皮帽,拉動活塞,讓活塞的底端位于注射器刻度處,用橡皮帽封住注射器的小孔,確保不漏氣,此時注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為.再按照圖乙的方式操作,水平向右慢慢地拉動注射器筒,當注射器內(nèi)氣體體積變?yōu)闀r,彈簧測力計的示數(shù)為,繼續(xù)向右慢慢地拉動注射器筒,記下注射器內(nèi)氣體體積與對應(yīng)的彈簧測力計的示數(shù)、將所測數(shù)據(jù)記錄在下表中。注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測力計的示數(shù)10▲13.31516①當注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計示數(shù)為N;②當注射器內(nèi)氣體體積為時,注射器內(nèi)氣體壓強為?!敬鸢浮?0.002用手拉動注射器活塞,根據(jù)難易程度判斷氣密性2012【解析】(1)[1][2]如圖甲所示,注射器刻度部分左端對準零刻線,右端對準10cm刻線,刻度尺的分度值為0.1mm,刻度尺測出注射器刻度部分的長度為10.00cm,則活塞的橫截面積為(2)[3]排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗是否漏氣,不增加器材,方法是:用手拉動注射器的活塞,如果比較容易拉動,則證明氣密性不好,如果不容易被拉動,則證明氣密性良好。(3)[4]如圖乙,彈簧測力計的分度值為0.2N,讀數(shù)為20N。[5]此時彈簧測力計的拉力等于外界大氣壓對活塞的壓力,外界大氣壓的數(shù)值(4)①[6]注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為,再用測力計拉動活塞時,測力計的拉力與注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力之和等于外界大氣壓對活塞的壓力由以上步驟(3)可知,外界大氣壓對活塞的壓力為20N,由此得到下表注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測力計的示數(shù)10▲13.31516注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力1086.754觀察表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn):注射器內(nèi)的氣體變化為原來體積的2倍時,注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力減半,由上表可知,注射器內(nèi)氣體為20mL時注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為4N,因此注射器內(nèi)氣體為10mL時注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為8N,當注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計示數(shù)為②[7]當注射器內(nèi)氣體體積為時,彈簧測力計的示數(shù)為16N,外界大氣壓對活塞的壓力為20N,則注射器內(nèi)氣體對活塞的壓力為注射器內(nèi)氣體壓強為10.(2023·江蘇鹽城·中考真題)籃球從空中下落,撞擊地面的過程中,與地面的接觸面會不斷增大,最大接觸面積與下落高度之間有怎樣的關(guān)系?學校興趣小組利用器材進行探究。(1)在球場地面上鋪一張白紙,白紙上用復寫紙覆蓋,籃球從一定高度處自由下落,撞擊復寫紙,在白紙上留下藍色圓斑,如圖甲所示是藍色圓斑的照片,用刻度尺測量出照片中圓斑的直徑為cm。(2)小明讓籃球從不同高度處自由下落,將下落的高度與藍色圓斑的面積記錄在表中,在圖乙中描點并用平滑的曲線作出“”圖像。說出藍色圓斑的面積與下落高度之間的變化關(guān)系:。次數(shù)12345下落高度30.060.090.0120.0150.0藍色圓斑面積45.366.484.998.5107.5(3)壓力傳感器能記錄瞬間的壓力大小,并將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在計算機上。小明想測量籃球從處下落時撞擊地面的最大壓強。如圖丙所示,他將壓力傳感器放置在球場上,籃球從相應(yīng)高度處自由下落撞擊壓力傳感器,從電腦上讀取最大壓力的大小,并在表格中查找對應(yīng)的面積,進行計算,你認為小明的做法是否正確?。理由是:?!敬鸢浮?.60(2.50~2.70均可)見解析不正確見解析【解析】(1)[1]由圖可知,照片中圓斑的直徑為2.60(2.50~2.70均可)cm。(2)[2]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點,然后把所描的點用線連接即可,如下圖所示:[3]由上圖可知,下落高度越大,藍色圓斑的面積越大。(3)[4][5]壓強是壓力與受力面積的比值,壓力最大時壓強不一定最大。因此小明的做法不正確。考向一:探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)【猜想與假設(shè)】蚊子的口器對皮膚的壓力雖然不大,卻能輕易刺破皮膚;駱駝雖重,但不會深陷在沙漠中。由此猜想:壓力作用的效果除了與壓力的大小有關(guān),還與受力面積有關(guān)?!驹O(shè)計實驗】如圖所示,只改變某一個影響因素,觀察壓力作用的效果?!具M行實驗與收集證據(jù)】(1)如圖甲所示,把小桌放在海綿上,觀察海綿的凹陷程度。(2)如圖乙所示,將砝碼放在小桌上,觀察海綿的凹陷程度。(3)如圖丙所示,把小桌倒放在海綿上,再將砝碼放在小桌上,觀察海綿的凹陷程度?!痉治稣撟C】(1)比較甲、乙兩圖可知:當受力面積相同時,壓力越大,海綿凹陷的程度越大,即壓力作用的效果越明顯。(2)比較乙、丙兩圖可知:當壓力相同時,受力面積越小,海綿凹陷的程度越大,即壓力作用的效果越明顯?!緦嶒灲Y(jié)論】壓力作用的效果不僅跟壓力的大小有關(guān),而且跟受力面積有關(guān)。當受力面積相同時,壓力越大,壓力作用的效果越明顯;當壓力相同時,受力面積越小,壓力作用的效果越明顯。本實驗通過海綿(或其他物體)的凹陷程度來間接反映壓力的作用效果,這里應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法。在實驗中選擇小桌是為了便于改變受力面積,而選用砝碼是為了改變壓力的大小,這里體現(xiàn)了控制變量法的應(yīng)用??枷蚨禾骄恳后w內(nèi)部的壓強【提出問題】液體內(nèi)部的壓強與哪些因素有關(guān)?【猜想與假設(shè)】液體的壓強可能與液體的方向、深度、液體的密度等因素有關(guān)?!驹O(shè)計實驗】只改變某一個可能的因素,觀察液體壓強的變化。【準備實驗】液體壓強計、水、燒杯、鹽水【實驗過程及分析】(1)探究液體壓強與方向的關(guān)系①控制變量:控制探頭所處深度、液體的密度相同;改變壓強計的探頭朝各個方向觀察U形管兩側(cè)液面高度差的變化。②現(xiàn)象及分析:U形管兩邊液面的高度差不變,即液體內(nèi)部壓強不變。由于探頭所在液體深度相同、液體密度相同,探頭朝向改變,液體壓強不變,所以液體內(nèi)部壓強與方向無關(guān)。③結(jié)論:液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,同種液體在同一深度處向各個方向的壓強都相等。(2)探究液體壓強與深度的關(guān)系①控制變量:控制探頭的朝向相同、液體的密度相同,改變探頭所處液體的深度,觀察U形管兩側(cè)液面高度差的變化。②現(xiàn)象及分析:深度增加時,U形管兩側(cè)液面高度差變大,即液體內(nèi)部的壓強變大。由于液體密度相同,液體深度增加,壓強增大,所以液體壓強隨深度的增加而增大。③結(jié)論:同種液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。(3)液體內(nèi)部的壓強與液體密度的關(guān)系①控制變量:控制探頭深度和方向均相同,改變液體的密度,觀察U形管兩側(cè)液面高度差的變化。②現(xiàn)象及分析:探頭在盛有鹽水時,U形管兩側(cè)液面高度差更大,即液體壓強更大。由于探頭所處深度和方向均相同,液體密度增大,壓強增大,所以同一深度,液體壓強隨液體密度的增加而增大。③結(jié)論:同一深度處,液體密度越大,壓強越大?!緦嶒灲Y(jié)論】(1)液體內(nèi)向各個方向都有壓強。(2)在同種液體的同一深度處,液體向各個方向上的壓強都相等。(3)液體內(nèi)部的壓強與液體深度有關(guān),同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大。(4)液體內(nèi)部的壓強與液體密度有關(guān),同一深度處,液體密度越大,壓強越大。本實驗通過U形管兩側(cè)液面的高度差來間接反映液體壓強的大小,這應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法。在實驗過程中需注意以下幾點:(1)壓強計氣密性的檢查輕按橡皮膜,若U形管兩側(cè)液面的高度差不變,則說明漏氣,需重新安裝橡皮管。(2)在探頭下移的過程中,在某一深度處,緩慢轉(zhuǎn)動探頭改變橡皮膜的方向來探究液體壓強與方向的關(guān)系;改變探頭在液體中的深度,是為了探究液體壓強與深度的關(guān)系;換用不同液體,是為了改變液體的密度來探究液體壓強與密度的關(guān)系;實驗過程體現(xiàn)了控制變量法的應(yīng)用。(3)深度是液體中某位置到液面的豎直距離,測量時應(yīng)從液面開始向下測量,不能把研究點所在的高度當成深度。考向三:測量大氣壓強1.托里拆利實驗【實驗過程】(1)在一根長約1m、一端封閉的玻璃管內(nèi)裝滿水銀;(2)用手指堵住開口一端把玻璃管倒立在水銀槽中,放開手指,管內(nèi)水銀面下降;(3)管內(nèi)水銀面下降到一定高度后就不再下降,這時管內(nèi)外水銀面高度差約760mm;(4)把玻璃管傾斜或換更長一些及其他形狀的玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差仍約為760mm。【實驗分析】實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是空氣,因此,是大氣壓支持管內(nèi)這段水銀柱不會落下,大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強。【注意事項】(1)玻璃管中充滿水銀,不能混有氣泡,否則實驗結(jié)果偏小。(2)玻璃管的形狀、粗細及是否傾斜不影響實驗結(jié)果。(3)玻璃管管口在水銀槽內(nèi)的深度不影響實驗結(jié)果,向上提或向下按玻璃管,只改變水銀柱上方真空部分的體積,而水銀柱的高度不變。(4)實驗測得的水銀柱的高度如果不是760mm,可能是因為實驗環(huán)境的大氣壓不是標準大氣壓。2.利用注射器大致測量大氣壓該實驗為測量大氣壓的簡易裝置,解決這類問題時,要分清大氣壓力與那個力平衡,間接測出大氣壓力,弄清大氣壓力的受力面積的求法,再用求解。該實驗的誤差主要為注射器內(nèi)空氣未排盡,活塞與器壁存在摩擦,測量壓力存在誤差等。1.(2024·天津河西·一模)小薛和小程同學利用小桌、海綿、砝碼等實驗器材,探究“影響壓力作用效果因素”的實驗,探究過程如圖1所示。請你完成下列內(nèi)容:(1)本實驗通過觀察海綿的來比較壓力作用的效果;(2)比較甲、乙兩圖,可以初步得出的結(jié)論是:在相同時,壓力越,壓力作用的效果越明顯;(3)小薛聯(lián)想到坦克車履帶的設(shè)計,這可用圖1中(選填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)兩組實驗所得結(jié)論解釋;(4)如圖1,若將丙圖中放有砝碼的小桌放在木板上,如圖1丁所示,比較圖丁與圖丙,小桌對木板和海綿的壓強;(選填“相等”或“不相等”)(5)如圖2,三個質(zhì)量分布均勻的長方體放在水平桌面上,現(xiàn)用三種方法均切去一半,剩余的一半仍在桌面上。切割后,桌面受到的壓強大小不變的是;(選填“A”、“B”或“C”)(6)小程取三個高度均為h,密度均為ρ的實心均勻物體甲、乙、丙。甲、丙是圓柱體,乙是長方體,甲、乙底面積相同且是丙底面積的2倍,如圖3。把它們放在水平桌面的海綿上,發(fā)現(xiàn)海綿被壓下的深度相同。他分析出了甲、乙、丙三個物體對海綿的壓強均為p=(寫出推導過程),解釋了“海綿被壓下的深度相同”的原因。【答案】凹陷程度受力面積大乙、丙相等A【解析】(1)[1]本實驗采用轉(zhuǎn)換法,通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用的效果。(2)[2][3]甲、乙中,受力面積相同,乙圖的壓力較大,海綿的凹陷程度較明顯,比較甲、乙兩圖,可以初步得出的結(jié)論是:在受力面積相同時,壓力越大,壓力作用的效果越明顯。(3)[4]坦克車履帶是通過增大受力面積,減小壓強,這可用圖1中乙丙兩組實驗所得結(jié)論解釋,乙丙中控制壓力相同,受力面積越大,海綿的凹陷程度越小,說明壓力相同,增大受力面積,可以減小壓強。(4)[5]丙丁的壓力與受力面積相同,由得,小桌對木板和海綿的壓強相等。(5)[6]AB切割完后,密度不變,A的高度不變,B的高度減小,由得,切割后,A對桌面受到的壓強不變,B對桌面受到的壓強變小;C切割完后,重力變?yōu)樵瓉淼囊话?,對桌面的壓力變?yōu)樵瓉淼囊话?,受力面積大于原來的一半或者小于原來的一半,由得,切割完后,C對桌面的壓強改變。(6)[7]物體在水平面上,對水平面的壓力等于物體重力,即柱形物體的體積為則柱形物體對水平面的壓強為甲、乙、丙是三個高度均為h,密度均為ρ的實心均勻物體。甲、丙是圓柱體,乙是長方體,則甲乙丙對水平面的壓強均為2.(2024·甘肅武威·一模)小明在探究影響壓力作用效果的因素時,取三個質(zhì)量相同的圓柱形容器A、B、C,它們底面積的關(guān)系是。在三個容器中分別倒入適量的水和鹽水,其中A、C兩容器中液體質(zhì)量相等。將它們分別放在三塊相同的海綿上,如圖甲、乙、丙所示。(1)實驗過程中可以通過觀察來比較壓力的作用效果;(2)比較乙、丙兩圖所示的實驗,受力面積相同時,越大,壓力作用效果越明顯;(3)比較兩圖所示的實驗,可以得出壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。(4)①小明還想利用這些器材探究影響液體壓強的因素,于是他找來一個如圖丁所示的壓強計,將其探頭放入A、B兩容器中,保持探頭在兩種液體中的深度相同,發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差較(選填“大”、“小”),說明在深度相同時,越大,液體壓強越大;②小華認為:液體內(nèi)部某處到容器底的距離越大,其壓強越小。為研究此問題,如圖戊所示,小華在a、b圖中保持金屬盒的位置不變,往b容器內(nèi)加水,當水面到容器底的距離L滿足條件,對比a圖,可說明小華的觀點是錯誤的。【答案】海綿的凹陷程度壓力甲、丙大液體密度【解析】(1)[1]實驗中是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的,海綿的凹陷程度越大,壓力的作用效果越明顯,屬轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。(2)[2]比較乙、丙兩圖所示的實驗,受力面積相同,丙中壓力大,海綿的凹陷程度更明顯,可得結(jié)論:受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯。(3)[3]A、C兩容器中液體質(zhì)量相等,比較甲、丙兩圖,壓力相同,受力面積不相同,甲的受力面積大,壓力的作用效果不明顯,故可知:壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。(4)①[4][5]將壓強計的探頭放入A、B兩容器中,保持探頭在兩種液體中的深度相同,發(fā)現(xiàn)探頭在鹽水中時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差較大,說明在深度相同時,液體密度越大,液體壓強越大。②[6]小華認為:液體內(nèi)部某處到容器底的距離越大,其壓強越小;為研究此問題,小華在b圖中保持金屬盒的位置不變,即金屬盒到容器底的距離保持11cm不變,往容器內(nèi)加水;對比a圖,要說明小華的觀點是錯誤的,b圖中液體內(nèi)部某處到容器底的距離較大時,其金屬盒受到水的壓強應(yīng)大于或等于a圖中金屬盒受到水的壓強,根據(jù)可知,b圖中金屬盒所處的深度應(yīng)大于或等于a圖中金屬盒所處的深度,a圖中金屬盒所處的深度b圖中水面到容器底的距離需要滿足。3.(2024·云南昆明·模擬預測)在探究液體壓強的實驗中,進行了如圖1所示的操作:(1)實驗所用壓強計的金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用(選填“薄”或“厚”)一些的較好;(2)在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖1A所示,為了使U形管左右兩側(cè)的水面相平,正確的調(diào)節(jié)方法是(選填以下選項的數(shù)字序號);①將右側(cè)支管中高出的水倒出②取下軟管重新安裝(3)在圖1B中金屬盒在水中一定深度,使金屬盒的橡皮膜面向底部,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)水面有高度差,此現(xiàn)象說明;(4)分析圖中1B、D兩圖的實驗現(xiàn)象,(選填“能”或“不能”)得出液體的壓強與密度有關(guān);(5)要探究液體壓強與深度的關(guān)系,應(yīng)選用圖1中的兩圖進行對比;(6)經(jīng)過測量,圖1C中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=8cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強之差為Pa;(7)若選用管子粗細不同的兩個U形管壓強計(里面都裝水),測量同一深度同一液體的壓強時,兩個U形管壓強計兩端的高度差(選填“相同”或“不相同”);(8)若將U形管壓強計改造成如圖2所示的裝置,將兩個探頭分別放在左、右兩個容器內(nèi),左側(cè)容器中為密度為ρ的液體,右側(cè)容器中液體為水。當U形管壓強計左右水面高度差為0時,兩探頭所處的深度高度差為Δh,則待測液體ρρ水(選填“>”“=”或“<”)?!敬鸢浮勘、谝后w內(nèi)部向上有壓強不能B、C800相同<【解析】(1)[1]實驗所用的壓強計的金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的較好,這樣橡皮膜的形變會明顯。(2)[2]使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,為了使U形管左右兩側(cè)的液面相平,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就是相等的,當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的,故選②。(3)[3]根據(jù)橡皮膜的朝向是面向底部,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)水面有高度差,此現(xiàn)象說明液體內(nèi)部向上有壓強。(4)[4]要探究液體壓強和液體密度的關(guān)系,就要采用控制變量法控制深度不變,而圖1B、D兩圖探頭在液體中的深度不同,所以不能得出液體的壓強與密度有關(guān)。(5)[5]B、C兩圖液體的密度、液體的方向、容器的形狀都相同,液體的深度不同,所以甲、乙兩圖是探究液體壓強跟液體深度的關(guān)系的。(6)[6]橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強之差為(7)[7]選用管子粗細不同的兩個U形管壓強計(里面都裝水),測量同一深度同一液體的壓強時,壓強相同,由p=ρgh可知,兩個U形管壓強計兩端的高度差相同。(8)[8]兩側(cè)壓強的關(guān)系為則可知待測液體4.(2024·遼寧錦州·一模)小明用壓強計探究液體的壓強與哪些因素有關(guān)。(1)使用壓強計前要檢查裝置的氣密性:用手指輕壓探頭橡皮膜,觀察U形管的;(2)小明把壓強計的探頭浸入水中一定深度,把探頭分別朝側(cè)面、朝下、朝上(如圖A、B、C),發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的液面高度差保持不變,說明在同種液體內(nèi)部的同一深度,的壓強都相等;(3)小明根據(jù)圖D和E實驗得出“液體的密度越大,壓強越大”的結(jié)論,請指出小明實驗中存在的問題:;(4)同組的小剛同學想按照教材中“綜合實踐活動”要求制作簡易密度計來測量液體密度:①取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入適量金屬絲的目的是使吸管能豎直在液體中;②將吸管放到水中的情景如圖(a)所示,測得浸入的長度為H;放到另一液體中的情景如圖(b)所示,浸入的長度為h。用分別表示液體和水的密度,用、h及H寫出液體密度的表達式是;③根據(jù)上述表達式標出刻度后測量食用油的密度,操作時出現(xiàn)了如圖(c)所示的情形,這是因為密度計的重力(選填“大于”或“小于”)它所受到的浮力。在不更換食用油和密度計的情況下,仍用此密度計能正常測量食用油的密度,可以進行的改進操作是:(僅要求寫一種,合理即可)。【答案】兩側(cè)液面高度差各個方向沒有控制壓強計在液體中的深度相同漂浮大于可多放一些食用油【解析】(1)[1]為了能使實驗順利進行,需要檢查實驗裝置的氣密性,使用前用手指按壓強計的橡皮膜,觀察U形管的兩側(cè)液面高度差。(2)[2]比較圖A、B、C,它們除了探頭橡皮膜的方向不同其它都相同,兩邊液面高度差相同,說明在同種液體內(nèi)部的同一深度,向著各個方向的壓強相同。(3)[3]液體壓強與密度和深度有關(guān)系,要研究液體壓強與密度的關(guān)系,需要保持液體深度相同,由圖D和E可知,壓強計的金屬盒在兩種液體中的深度是不同的,由于沒有控制液體深度相同,所以結(jié)論不可靠。(4)①[4]取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入適量金屬絲的目的是使吸管能豎直漂浮在液體中,便于測量密度計在液體中的深度。②[5]密度計在水中和在液體中都漂浮,根據(jù)漂浮條件,受到的浮力都等于重力,所以密度計在水中和在液體中受到的浮力相等,即F水浮=F液浮,根據(jù)阿基米德原理可知故液體的密度為③[6][7]密度計測量食用油的密度時,密度計沉底,受到容器底的豎直向上的支持力、豎直向上的浮力和豎直向下的重力,這三個力是平衡力,故重力大于浮力。實驗時可以多放一些食用油,增加密度計排開液體的體積,增大浮力,使密度計漂浮在食用油中。5.(2024·福建廈門·一模)如圖是用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗裝置。(1)在使用壓強計前,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,使U形管左右兩側(cè)的水面相平;(2)調(diào)試完后,小洛接著進行系列實驗(如圖1所示),將壓強計金屬盒的橡皮膜朝下浸入水中某一深度處,則壓強計顯示的是橡皮膜(選填“各個方向”“上方”或“下方”)的水對它的壓強;(3)比較圖1丙、丁兩次實驗可得出液體壓強與液體密度的關(guān)系是:;(4)小洛結(jié)合液體壓強的知識,設(shè)計了如圖2所示的測量鹽水密度的方案,請將實驗步驟補充完整:①如圖2甲所示,用細線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測出水面到下管口的距離記為;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,用刻度尺測出鹽水面到下管口的距離記為;③鹽水的密度表達式:=(利用、、表示);④以上實驗所測鹽水的密度偏。【答案】拔下軟管,重新安裝下方液體深度相同,液體壓強隨液體密度增大而增大橡皮膜水平為止小【解析】(1)[1]進行調(diào)節(jié)時,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就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的,所以正確的調(diào)節(jié)方法是:拔下軟管,重新安裝。(2)[2]將壓強計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它向上的壓強,即壓強計顯示的是橡皮膜下方的水對它的壓強。(3)[3]要探究液體的壓強與液體密度的關(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、丁兩次實驗可知,橡皮膜在鹽水中U形管兩側(cè)液面高度差較大,故可得出液體壓強與液體密度的關(guān)系是:液體深度相同時,液體壓強隨液體密度增大而增大。(4)①如圖2甲所示,用細線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測出水面到下管口的距離記為h1。②[4]為了得出鹽水的密度,則需橡皮膜所受的力平衡,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,用刻度尺測出鹽水面到下管口的距離記為h2。③[5]因為橡皮水平,說明鹽水與水產(chǎn)生的壓強相等,即得鹽水的密度表達式為④[6]橡皮膜發(fā)生形變,造成測量的水深度即h1變小,故鹽水密度的測量值偏小。6.(2024·陜西西安·二模)在“天宮課堂”中,航天員陳冬做了“毛細效應(yīng)”實驗,如圖所示,在微重力環(huán)境下,三根粗細不同的塑料管同時放在水中,最細管子內(nèi)的液面飛速到達頂端!而另外兩根較粗的管子中沒有看到液面上升現(xiàn)象,小明想:液柱高度與哪些因素有關(guān)呢?猜想:a、液柱高度與管子內(nèi)徑大小有關(guān);b、液柱高度與液體密度有關(guān);c、液柱高度與液體種類有關(guān)。于是,他找來5根內(nèi)徑(內(nèi)部直徑)分別為1mm、1.5mm、2.5mm、3.5mm、4mm的玻璃管,如圖所示,分別將其同時放入不同濃度鹽水、水、酒精和煤油中,測量5根玻璃管內(nèi)的液柱高度,實驗數(shù)據(jù)如下表:()次序種類內(nèi)徑1.0mm1.5mm2.5mm3.5mm4.0mm1鹽水(高濃度)8.0mm5.4mm2.5mm1.6mm1.0mm2鹽水(中濃度)13.5mm7.6mm4.5mm4.0mm3.0mm3鹽水(低濃度)20.3mm12.0mm7.5mm4.5mm4.0mm4水16.0mm9.5mm3.5mm3.0mm2.0mm5酒精17.0mm10.0mm5.0mm4.5mm3.5mm6煤油10.5mm6.3mm3.0mm2.5mm1.5mm(1)實驗過程中除了上述提到的實驗器材,還需要的測量儀器是;(2)分析六次實驗中任意一次可知,當液體種類和密度相同時,玻璃管內(nèi)徑越小,液柱高度(選填:“越大”或“越小”);(3)分析1、2、3次實驗可知,當相同時,液體密度越大,液柱高度(選填:“越冊”或“越小”);(4)分析次實驗可知,當液體密度和玻璃管內(nèi)徑相同時,液柱高度與液體種類有關(guān);(5)本實驗中應(yīng)用的物理研究方法是法;(6)根據(jù)第(2)問結(jié)論,下列現(xiàn)象中不能用“毛細效應(yīng)”解釋的一項是。A.毛巾吸汗

B.毛筆吸墨汁

C.用嘴吸飲料

D.植物根莖吸水【答案】刻度尺越大液體種類越小5、6控制變量C【解析】(1)[1]因為要記錄管子的高度,所以還需要刻度尺。(2)[2]分析數(shù)據(jù)可知,當液體種類和密度相同時,玻璃管內(nèi)徑越小,液柱高度越大。(3)[3][4]分析1、2、3次實驗可知,液體的種類都是鹽水,當玻璃管內(nèi)徑相同時,液體密度越大,液柱高度越小。(4)[5]酒精和煤油的密度相同,所以分析5、6次數(shù)據(jù)可知,當液體密度和玻璃管內(nèi)徑相同時,液柱高度與液體種類有關(guān)。(5)[6]實驗中 每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。(6)[7]“毛細效應(yīng)”就是液體會沿著毛細管上升的現(xiàn)象,毛巾吸汗,毛筆吸墨汁,植物根莖吸水都是常見的毛細現(xiàn)象,用嘴吸飲料利用的是大氣壓的知識。故選C。7.(2024·江蘇南通·一模)物理興趣小組的同學利用圖甲來估測大氣壓的值。(1)實驗中研究的是大氣對(選題“活塞”、“注射器筒”)的壓力;若選用圖乙中注射器B,當彈簧測力計被拉到最大值時,活塞仍沒有滑動,則應(yīng)該換用注射器來進行實驗;(2)操作步驟如下:a.將活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器小孔,讀出注射器容積V。b.將彈簧測力計在豎直方向上較零,拉環(huán)固定在墻壁上,秤鉤與注射器活塞相連,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,當注射器中的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為F。c.用刻度尺測出的長度為L。小慶指出步驟中的錯誤是:,這樣測到的大氣壓實際大氣壓(“大于”、“小于”或“等于”)。(3)小明還發(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,在推活塞時,越推越費力。由此猜想:其他條件一定時,封閉氣體的體積越小,壓強越,為了驗證自己的猜想,在標準大氣壓下p0(p0=1×105Pa),小明用一個30mL的注射器吸入一定質(zhì)量的空氣后連接到胎壓計上,通過推拉活塞,測得數(shù)據(jù)記錄如表:V/mL10202530p/kPa1506050根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得當體積為20mL時,氣體的壓強為kPa;實驗中注射器剛連接到胎壓計時,注射器內(nèi)的空氣體積為mL?!敬鸢浮炕钊鸆注射器刻度部分彈簧測力計在豎直方向上較零小于大7515【解析】(1)[1]在實驗中通過彈簧測力計的拉力來測得活塞受到大氣的壓力,所以研究的是大氣對活塞的壓力。[2]實驗中選用注射器B,把彈簧測力計拉到最大,活塞沒動是其受到大氣的壓力太大,而大氣壓在實驗過程中沒變化,據(jù)知,所選注射器活塞的橫截面積太大了,所以應(yīng)改選注射器C來進行探究。(2)[3]方案甲中,讀出注射器的容器V及測量注射器刻度部分的長度L,這樣便可求出注射器的活塞的橫截面積拉動測力計到活塞滑動時,測力計的示數(shù)即為活塞所受到的大氣的壓力,所以測出的大氣壓值[4][5]步驟中的錯誤是彈簧測力計在豎直方向上較零,根據(jù)力的平衡可知,拉動測力計到活塞滑動時,測力計的示數(shù)即為活塞所受到的大氣的壓力,此時彈簧測力計受到摩擦力的影響,測力計示數(shù)比真實值偏小,這樣測到的大氣壓小于實際大氣壓。(3)[6]在推活塞的過程中,活塞下面空間內(nèi)氣體的體積越??;越推越費力,說明氣體壓力越大,由此可知,氣體的壓強越大。[7]由表中封閉氣體的壓強p與體積V的數(shù)值可知,p'與V'的乘積均為1500,即pV=1500所以p'與體積V'的數(shù)學關(guān)系式為(注意:壓強單位為kPa,體積單位為mL)。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得當體積為20mL時,氣體的壓強為[8]已經(jīng)測出實際的大氣壓為當小明不推拉活塞時,注射器內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等,由可得,注射器內(nèi)的空氣體積8.(2024·上海徐匯·二模)圖所示的氫氣球之所以飛上高空后會發(fā)生爆裂,小敏認為是熱脹冷縮導致,而小華認為是大氣壓強變化導致。他們?yōu)榇瞬殚喯嚓P(guān)資料得知:(1)一般氫氣球充氣時只充到其極限體積的90%左右,若內(nèi)部氣體體積膨脹達到氣球的極限體積,氣球就會發(fā)生爆裂;(2)空氣溫度和大氣壓強會隨海拔高度的變化而變化,某地具體變化關(guān)系見表。海拔(米)空氣溫度(攝氏度)大氣壓強(×103帕)015.0101.320013.798.840012.496.460011.194.38009.892.110008.589.9(1)分析比較表中數(shù)據(jù)可知:隨著海拔高度的升高,空氣溫度會(選填“升高”“不變”或“降低”),大氣壓強會(選填“增大”“不變”或“減小”);(2)關(guān)于“氫氣球飛上高空后發(fā)生爆裂的主要原因”你贊同觀點(均選填“小敏”或“小華”),你質(zhì)疑另一觀點的理由是:?!敬鸢浮拷档蜏p小小華隨著海拔高度的升高氣溫會降低,氣球不會脹大反而會縮小,不會發(fā)生爆裂【解析】(1)[1][2]由表中數(shù)據(jù)可知:隨著海拔高度的升高,空氣溫度會降低,大氣壓強會減小。(2)[3][4]由(1)可知隨著海拔高度的升高,空氣溫度會降低,大氣壓強會減小。氣球具有一定的彈性,當氣球內(nèi)外的氣壓差發(fā)生變化時,氣球的體積會隨著發(fā)生變化。當氣球內(nèi)外的壓強差超過氣球的彈性限度,氣球就會破裂。而隨著溫度的降低氣球不會脹大反而會縮小,不會發(fā)生爆裂,故贊同小華的觀點。9.(2024·陜西西安·二模)如圖-1所示,水火箭是一種廣受學生喜愛的科技制作。在可樂瓶中裝入適量的水,用帶有打氣管的瓶塞將瓶口塞住,配置上火箭頂端的導流罩就完成了水火箭的制作,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖-2所示。將水火箭置于地面,利用打氣筒通過打氣管向瓶內(nèi)打氣,當瓶內(nèi)壓強足夠大時,瓶塞脫落,瓶內(nèi)的水向后噴出,水火箭迅速飛起。在一次訓練中,小剛對影響水火箭飛行的最大高度的因素產(chǎn)生了興趣,接著他作出以下猜想:Ⅰ、可能與起飛前瓶內(nèi)的最大氣壓有關(guān)Ⅱ、可能與發(fā)射的角度有關(guān)(1)瓶內(nèi)的水向后噴出時,水火箭向前運動,這是因為物體間力的作用是的;(2)當水火箭斜向上發(fā)射時,無法直接測量水火箭發(fā)射的最大高度,這時可以測量水火箭從發(fā)射到落地時的水平距離來間接反映發(fā)射的高低,這種實驗方法叫做法;(3)在探究猜想Ⅰ時,小剛控制水火箭的發(fā)射角度一定,分別用同樣的打氣筒加壓不同次數(shù),從而改變水火箭起飛前的通過多次實驗并將記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖-3所示的圖像,分析圖像可以得出結(jié)論:當發(fā)射角度一定時,水火箭起飛前瓶內(nèi)最大氣壓越大,飛行的最大高度;(4)在探究猜想Ⅱ時,選用同一支水火箭,每次用同樣的打氣筒加壓15次,依次改變其發(fā)射角度(水火箭與水平面的夾角)為25°、35°、45°、55°、65°,并記錄水平方向飛行的距離如下表:發(fā)射角度25°35°45°55°65°水平距離31.3m43.2m52.8m49.5m35.3m根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出:當發(fā)射角為時,水火箭水平方向飛行的距離最遠。當發(fā)射角為30°時,水火箭水平飛行的距離可能為

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