专题09 压强浮力中的4个探究实验-2024年中考物理题型精练核心素养提升

压强浮力中的四个探究实验梳理 探究实验一：探究影响压力作用效果的因素 【设计实验】 1. 实验器材：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、压力小桌、砝码； 2. 实验方法： ①转换法：压力的作用效果通过海绵发生的形变来体现。 ②控制变量法：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。 【进行实验与收集证据】 操作1：在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅； 操作2：在小桌子上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙； 操作3：将小桌子倒置过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙。 甲 乙 丙 【分析与论证】 1. 甲、乙图中的受力面积相同，乙图中压力大于甲，乙图中海绵的凹陷程度大于甲，故可以得出结论：在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越显著。 2. 乙、丙两图中，压力大小相同，但是丙图中受力面积大，海绵的凹陷程度小一些，故可以得出结论：在压力一定时，受力面积越小，则压力的作用效果越显著； 3. 实验结论 压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越显著。 【交流与讨论】 1. 实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。 2. 实验中若压力大小、受力面积都不同，则不能探讨压力的作用效果与某一个变量之间的关系。例如将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块，每一块对海绵的压力作用效果都不变，这样不能得到压力的作用效果与受力面积和压力大小无关的结论。 3. 实验中是把压力小桌放在海绵进行实验，为什么不能把压力小桌直接放在桌面上进行实验？因为压力小桌使桌面的形变效果不明显，无法比较压力的作用效果。 【真题汇编】 1．（2023·宁夏·中考真题）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，探究“影响压力作用效果的因素”的实验，探究过程如图所示：    （1）实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。 （2）对比 两图，可以探究压力作用效果与受力面积的关系。 （3）对比甲、乙两图可以得出结论：当受力面积一定时， ，压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例： 。 2．（2023·广东深圳·中考真题）琴琴同学用同一个物体（图中白色物体）做‘探究压强与受力面积的关系’实验，请填写下面内容。    （1）谁的压力大 ，谁的受力面积大 ；（选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”） （2）改进这两个实验的意见： ； （3）对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。    探究实验二：探究液体内部的压强 【提出问题】液体压强的大小可能与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 猜想1：潜水越深，需要的装备越坚固，液体压强的大小可能跟深度有关，且深度越大，压强越大。 猜想2：液体的压强是液体产生的，所以液体压强的大小还可能跟液体密度有关。 【设计实验】 1. 实验器材：U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。 ①实验前要检查装置的气密性：用手轻压金属盒上的橡皮膜，观察U型管中的液柱是否变化，若漏气，则两液柱始终相平。 ②实验前U形管两边液面应调平：若橡皮管中有气体导致液面不相平，应拆除橡皮管重新安装。 2. 实验过程： ①保持U形管压强计探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察并记录U形管液面的高度差。 ②控制液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变，逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。 ③把压强计的探头放入盐水中，控制探头的深度不变、在盐水中的方向不变，观察并记录U形管液面的高度差。 【进行实验与收集证据】 操作1：保持U形管压强计探头在水中的深度不变，改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差，发现高度差相等。 操作2：保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差，发现高度差随探头在水中的深度的增大而增大（图甲与乙）。 甲 乙 丙 操作3：把压强计的探头分别放入水、盐水中，控制深度相同、探头所对某一方向不变，观察并记录U形管液面的高度差，发现高度差在盐水中的大（图乙与丙）。 【分析与论证