内容正文:
第9章 压强
专题四 探究压强
压强实验主要包括探究影响压力作用效果的因素、研究液体内部的压强及大气压的测量。
1.探究影响压力作用效果的因素实验中,要注意实验器材的选择、控制变量法和转换法的应用。控制变量法:①在研究压力作用效果与压力大小关系时,使受力面积的大小保持不变;在研究压力作用效果与受力面积的关系时,保持压力的大小不变。转换法:力可以使物体发生形变,所以通过观察,三次实验中泡沫塑料的形变,即可显示出压力作用效果。
2.研究液体内部的压强实验中,我们用“转换法”,通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小。
在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法,即在探究液体压强与深度的关系时,要保持液体密度不变,在探究液体压强与液体的密度关系时,要保持液体的深度不变。
3.大气压的测量实验中,要理解托里拆利实验的原理,了解实验的作法、操作过程和步骤。还要注意一下细节:(1)托里拆利管中要充满水银,不能留有气泡;(2)在做实验时要将玻璃管竖直放置;(3)测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的垂直高度;(4)管内水银柱的高度只随外界大气压强的变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。
一、探究影响压力作用效果的因素
1.(2022·滨城区二模)如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察________________来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)在图1A、B、C的操作中,观察图A和图____可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察图B和C可知:受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显。
海绵的凹陷程度
B
压力
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图1D所示。图D与图A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压力作用效果______(选填“相同”或“不相同”),理由是______________________________。
(4)如图2甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图2乙所示,此时砖块对地面的压强为2 000 Pa;将图2乙中的砖块倒置后如图2丙所示,此时砖块对地面的压强为3 000 Pa。则图2甲中砖块对水平地面的压强为 _______Pa。
相同
压力大小、受力面积大小都相等
2 400
2.(2022·九龙坡区校级开学)如图所示,是小唐在“研究影响压力作用效果的因素”的实验中所进行的实验过程的图示,所选用的器材有:压力小桌、砝码、海绵、木板。
(1)实验中通过观察________________来比较压力的作用效果;
(2)小唐为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的________(填写序号)两次实验进行比较得出结论,这里运用的研究方法是____________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)为了探究压力作用效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的________(填写序号)两次实验进行比较得出结论:当______一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
海绵的凹陷程度
甲、乙
控制变量法
乙、丙
压力
(4)小唐将该小桌子和砝码放在如图丁所示的木板上,她通过对比图丙中海绵的形变程度和图丁中木板的形变程度后,得到图丙中海绵受到的压强p1大于图丁中木板受到的压强p2的错误结论,你认为她得出错误结论的原因是:________________________________________。
受力面的材料不同,受力面的凹陷程度不同
二、研究液体内部的压强
3.(2022春·龙湖区期末)某“物理实验室”的同学利用压强计等器材“探究液体内部压强的特点”,他们进行了以下的实验操作:
(1)压强计是通过U形管中左右液面________来反映液体压强大小的;小明在使用压强计前发现,U形管两边液面不齐平,如图甲所示,接下来小明的操作是____(选填“A”或“B”);
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
高度差
B
(2)比较图乙和图____,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图丙和图丁,能初步得出的结论是:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ____;
丙
大
(4)小亮将液体压强计进行改造,如图戊所示。当两探头置于空气中时,U形管两端水面相平。现将两探头分别放在A、B容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U形管右侧水面比左侧高,则ρ1____ρ2(选填“>”“<”或“=”)。为了使得U形管液面再次齐平,小亮改变了A容器中的探头在液体中的深度;当U形管再次齐平后,一旁的小明测出了此时两个探头在两容器各自所处的深度h1和h2,则A