内容正文:
专题19 压强实验
【考点分析】
章节
考点
考试题型
难易度
压强
压力作用效果的影响因素
实验题
★★
液体压强的特点
实验题
★★
液体压强的影响因素
实验题
★★
大气压的测量
实验题
★★★
【知识点总结+例题讲解】
一、压力作用效果的影响因素:
1.压力的作用效果:使物体发生形变。
2.影响压力的作用效果的因素:压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。
3.探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验:
(1)实验通过观察海绵的 凹陷程度 来判断压力的作用效果(海绵凹陷越深,压力的作用效果越明显),这种实验方法叫作 转换法 ;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,可以得出结论:
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,可以得出结论:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 ;
(4)概括这两次实验结论是:压力的作用效果与 压力大小 和 受力面积大小 有关;
(5)本实验研究问题时,采用的实验方法是 控制变量法、转换法 。
【例题1】在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验.
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 (选填“A”、“B”或“C”)实验中.
A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当压力一定时,探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系
C.用木块滑动的距离远近来比较小球动能的大小
(2)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关.你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”).
【变式1】在探究影响压力作用效果的影响因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,这种研究方法称为 ;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强 (选填“相同”或“不相同”)。
二、液体压强的特点:
1.产生原因:液体受到 重力 作用,所以对支持它的容器 底部 有压强;
液体具有 流动性 ,因此液体对容器 侧壁 也有压强。
2.液体压强的特点:
①液体对容器的 底部 和 侧壁 有压强,液体内部同一点 朝各个方向 都有压强;
②各个方向的压强随着 深度 增加而增大(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离);
③在同一深度,各个方向的压强 大小相等 ;
④在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体 密度 越大,压强越大。
【例题2】小刚想研究液体内部是否存在压强,他将上端开口底端封有橡皮膜的玻璃管缓慢放在液体中,如图甲所示。橡皮膜向 (选填“上”或“下”)方凸起发生形变,说明液体内部存在压强;橡皮膜的形变程度可以反映某点的压强大小,但橡皮膜的形变程度变化并不明显,怎么把微小变化放大?小刚利用如图乙所示的微小压强计,将橡皮膜的形变传递给橡胶管中的空气,进而传递给玻璃管中的液体。通过观察 来反映橡皮膜形变程度,从而显示液体压强大小。
【变式2】如图,某容器中间用隔板分成左右两边,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时会向某一侧凸起。
①往容器两边各倒入深度不同的水,现象如图甲所示,可以判断 (选填“左”或“右”)侧水产生的压强较大,这个现象说明液体压强与 有关。
②如图乙,如果在容器右边逐渐注入的是某种液体,直到橡皮膜变平后,测出左、右液面对橡皮膜的深度分别是h1和h2,则某种液体的密度ρ= ρ水。
三、液体压强的影响因素:
1.试验仪器: U形管压强计 ;实验方法: 控制变量法、转换法 ;
2.实验仪器原理: 金属探头受到的压强与U形管液柱高度差产生的压强大小相等 ;
3.检验气密性: 用手挤压探头的橡皮膜,U形管两边有明显的液柱高度差 ;
4.试验开始前,U型管两边液面要求: 相平(高度一致、无高度差) ;
若出现液面高度差,则 取下U形管上的橡胶管,然后重新装上 。
5.结论:液体压强与液体的密度和液体的深度有关:
(1)当液体的密度一定时,液体的深度越大,液体的压强越大;
(2)当液体的深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
(3)液体的压强与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关。
【例题3】如图是用压强计“探究影响液体内部压强