2025年中考复习物理专项练习13:探究液体压强的特点实验
2025-01-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.08 MB |
| 发布时间 | 2025-01-14 |
| 更新时间 | 2025-01-14 |
| 作者 | 于怀丶 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49996912.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专项练习13:探究液体压强的特点实验
1.某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:
(1)某同学使用液体压强计前,发现形管如图甲所示。他接下来应该的操作是 ;
A.从形管内向外倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
调整后,他用手指按压橡皮膜,发现形管中的液面升降灵活,说明该装置 选填“漏气”或“不漏气”;此时压强计中的形管 选填“是”或“不是”连通器;
(2)根据乙和丙实验步骤,可以初步小结:液体内部压强大小与液体 有关;
(3)根据乙和丁实验步骤, 选填“可以”或“不可以”得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是:没有控制探头 ;
(4)此实验中,用形管两边液柱高度差来表示液体内部压强的大小,这里用到的物理研究方法是 。
2.如图是小林与小芳用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,他调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)实验中,液体内部压强的大小通过 来反映,此处应用的研究方法是 。
(3)小林比较图乙和图丙,可以得到结论 ;比较 两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 (选填“不变”或“改变”)。
(5)若保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小芳由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。小林认为她的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),原因是 。
3.如图所示,是用压强计探究液体内部压强大小影响因素的实验装置。
(1)压强计使用前需检查气密性,当用手压探头上的橡皮膜时,若U形管左右两侧的水面没有明显的高度差,则证明压强计 ;
(2)在使用压强计前发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是 ,使U形管两侧液面相平;
(3)调整好器材后,测量的结果如图所示,比较乙图和丙图可以得到液体的压强与 有关;
(4)在探究液体的压强与液体的密度关系时,应控制探头 不变,改变液体的密度,可得到液体的压强与液体密度的关系;
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则软管内气体的压强与大气压强之差为 Pa(,,g取)。
4.小明“研究液体内部压强”的实验装置如图所示。
(1)先往U形管里注入适量的水,再将橡胶管一端连接探头,另一端通过一个三通阀门K和U形管相连。将探头放入液体之前,先打开三通阀门K再关闭。这样做的目的是使U形管左右两侧液面 ;
(2)保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,发现U形管左右两侧液面高度差不变,说明液体内部同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)同种液体中,深度越深,液体的压强越大。其中探头所在位置的“深度”是指图中的 (选填“h1”“h2”或“h3”);
(4)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,小明将探头放入水中固定不动,再向烧杯中加一些盐水,发现U形管两侧液面高度差变大。由此能否得出“液体密度越大,压强越大”的结论? 。理由是 ;
(5)在两个烧杯中分别加入适量的水和盐水。探头在水中的深度为0.25m处,U形管两侧液面高度差为Δh,再将探头放入盐水中,当U形管两侧液面高度差仍为Δh时,测出探头在盐水中的深度为0.20m,则盐水的密度为 kg/m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)
5.在研究液体内部压强的实验中,同学们取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示。向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)实验通过观察橡皮膜的鼓起程度反映液体压强的大小,该研究方法叫做 法。瓶中装入液体后,瓶嘴橡皮膜向下鼓起,说明液体对 有压强;
(2)观察A、B两瓶嘴橡皮膜鼓起程度相同,可知:液体的压强与液体的 无关;
(3)观察B、C两瓶嘴橡皮膜鼓起程度不同,可知:液体的压强与液体的 有关;
(4)要研究液体压强与液体密度的关系,可观察比较 两瓶嘴橡皮膜的鼓起程度;
(5)若要研究液体对侧壁是否有压强,可采用的方法是 (写出一种即可)。
6.如图所示,是利用微小压强计“研究液体内部的压强特点”的实验:
(1)图甲中的压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)通过比较乙、丙两次实验可知:液体压强与 有关;
(3)小华想利用如图戊所示装置来测量待测液体的密度。左侧容器里盛有水,右侧容器盛有待测液体。先用抽气机抽出U形管内一部分空气,再关闭阀门K,从图戊的实验现象和数据可以得出待测液体的密度 。(用、和来表示)
7.小石利用同一个调好的微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如图所示的实验。
(1)液体内部压强的大小通过 来反映。下列实验中也运用了这种研究问题方法的是 。(选填选项前的字母)
A.人们用标有箭头的几何线段来描述力的大小和方向
B.探究压力作用效果的影响因素时,用海绵的形变程度表示压力的作用效果
C.探究液体蒸发快慢与液体温度关系时,需控制液体表面积和液体表面附近空气流速相同
(2)图甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关。
(3)小红认为图乙、丙两图所示的实验不能说明液体内部的压强与另一因素有关,原因是 。
8. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶口大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶口上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量 (选填“有关”或“无关”);
(3)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的 有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较 两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央,他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
9.图是研究液体内部压强的实验装置。
(1)该实验是通过U形管两侧液面 来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,方法如图甲所示:用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 (选填字母序号)的方法可以进行调节;
A.拆除软管重新安装 B.向U形管内加适量水 C.从U形管内向外倒出适量水
(3)比较图乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 有关;比较图丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的 有关;
(4)如果保持图乙实验中探头浸在液体中的深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面(选填“会”或“不会”) 出现高度差的变化。说明在同种液体中,同一深度不同方向的压强 (选填“相等”或“不相等”)。
10.在探究液体压强的实验中,某同学进行了如图所示的操作:
(1)实验中,液体压强计通过 来反映被测压强的大小;
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”);
(3)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系,结论是: ;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比;
(5)在实验过程中,该同学发现无论如何移动探头,U形管两端的液面高度几乎不变,可能会导致该现象的原因是 ;为了使该液体压强计能够正常使用,下一步操作是 。
11.小林利用形管压强计、分别装有适量水和浓盐水的两个烧杯等实验器材进行“研究液体内部压强”实验。
(1)实验前,发现形管压强计两管液面不相平,接下来正确的操作是____。选填选项的序号
A.取下软管重新安装
B.将右管中高出的液体倒出
C.往右管中加入少量的液体
(2)如图所示,保持金属盒所处的深度不变,改变橡皮膜的朝向,由形管内液面高度差可以得到液体内部同一深度各个方向的压强大小 选填“相等”或“不相等”。
(3)分析图的实验现象,可得出的初步结论是:同种液体内,深度越深,压强越大。通过进一步分析,可以判断管左侧管内封闭的气体产生的压强、、三者中最大的是 。
(4)接下来小林在探究液体内部压强与液体密度的关系时,为了方便操作,保持金属盒所在的位置不变,直接向图的烧杯中加入浓盐水,观察到形管两侧液面的高度差变大,得出液体内部压强大小与液体的密度有关的结论。同学们一致认为小林的探究步骤不合理。理由是小林这样操作没有保持密度计探头的 与原来实验相同,不符合控制变量法的要求。
(5)乙图中,小林对形管压强计稍加改造并调试好,橡皮膜均朝下。将两个金属盒分别没入水和浓盐水的相同深度处,可判断出图中装浓盐水的是 选填“”或“”烧杯。
【拓展】如图丙所示,两个横截面积大小不同的柱形容器,大容器内装浓盐水,小容器内装清水,小容器侧壁上有、两个孔并装有橡皮膜。调整大、小容器内浓盐水和清水的深度,直到处橡皮膜恰好不向左侧或右侧凸起,此时盐水水面和清水水面分别在、位置。则位置的橡皮膜会 选填“向左侧凸起”、“向右侧凸起”或“恰好不向左侧或右侧凸起”。
12.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)组装好的压强计上的形管 选填“属于”或“不属于”连通器;
(2)将压强计的金属盒放入水中,通过观察形管两侧液面的 来判断金属盒处水的压强;
(3)在使用压强计前,发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 选填序号:“将支管中高出的水倒出”或“取下软管重新安装”,使形管左右两侧的水面相平;
(4)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与液体的 有关;
(5)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,如图丁,观察图丙和丁,某同学得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论, 你认为通过他这样的操作得到的结论是 选填“正确”或“不正确”的,原因 ;
(6)已知图丁中形管左右两侧水面的高庭差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 。
13.如图所示,是小莹同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。
(1)使用前小莹应检查装置是否漏气,方法是用手无论轻压还是重压橡皮膜,若U形管中的液面都不能灵活升降,则说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”)。该实验是通过U形管内液面 来显示液体内部压强大小;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,则需通过 (填写下列正确选项前字母)方法可以进行调节;
A.拆除软管重新安装 B.从U形管内向外倒出适量水 C.向U形管内添加适量水
(3)比较图中 三图可知:同一深度,同种液体内部向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(4)比较丁戊两图可知:在同一深度,液体内部压强与液体 有关;小莹同学在实验过程中发现丁戊两图的实验现象差别太小,不利于观察,若想使橡皮膜在水或盐水中的同一深度处U形管左右液面的高度差更加明显,则她可以将U形管内的原来的水换成比水密度 (选填“更大”或“更小”)的液体;
(5)另一个同学小强实验时保持图丁中橡皮膜的位置不变,直接在图丁中的烧杯中放入一定量的浓盐水,搅匀后,发现倒入浓盐水后,压强计U形管两侧的液柱的高度差变大了,于是小华得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。老师指出这样得出结论不可靠,原因是: 。
14.如图如示,小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前,要检查装置的气密性:用手指按压橡皮膜,若 U形管中的液面升降灵活,则说明装置不漏气。U形管右侧液面比左侧高,是因为橡皮管内的气压比外界大气压 ;
(2)通过图乙、丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;通过图乙、丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而 ;实验要多做几次,目的是 ;
(3)小明在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U 型管两侧液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 ;
(4)在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 ,实验现象越明显。压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。以下测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 ;
A.量筒 B.刻度尺 C.弹簧测力计
(5)下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料的 的性质。
15.“探索一号”科考船携带着“奋斗号”载入潜水器历时53天,完成了第二航段的常规科考应用任务。这激发了同学们探究液体内部压强的兴趣,他们提出了如下猜想,并进行了如图所示的实验。
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关;
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关。
(1)为了验证猜想,同学们从实验室借来微小压强计,安装器材时,要使U形管两侧液面 (选填“相平”或“不相平”);安装好后,用手轻点橡皮膜,观察到 时,说明装置气密性良好;
(2)同学们想探究在同种液体中,同一深度处向各个方向的压强是否相等,接下来的操作是 ;
(3)比较图甲、乙两次实验可得出结论:同种液体内部压强随深度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)探究猜想3时,其他同学保持丙中的探头的位置不变,将部分海水倒入丙烧杯中搅匀后,比较倒入海水前后U形管两侧的液面高度差,得出的结论是:液体的密度越大,其内部压强越大,同学们认为这个结论不可靠,原因是 ;
(5)同学们经过一番思考,想测量海水的密度,于是他将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧的液面是齐平的。如图丁所示,将两个探头分别置于水和海水中,不断调整探头深度,使得U形管两侧液面保持齐平,此时两探头距离水面和海水表面的深度分别为h1、h2,则海水的密度ρ海水 (用字母表示,水的密度为ρ海水)。
16.如图是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前按压探头橡皮膜,发现U形管内液面无明显变化,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)实验中通过观察U形管里 来观察压强的大小,该研究方法为
(3)①比较乙、丙两图可知,在同种液体中,液体内部压强随 增大而增大;
②比较丙、丁两图可知,当深度一定时,液体内部压强随 增大而增大;
③图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小明设计了图戊装置来测量盐水的密度,装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他设计的实验步骤如下:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜保持水平;
③用刻度尺测出盐水深度h,以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式: (用含有h、和的式子表示)。
17. 如图是小雨用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)在使用压强计前,小雨发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。正确的调节方法是____(选填正确选项),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图 两次实验进行比较,可得出液体压强与液体密度的关系是:液体 相同时,液体压强随液体密度增大而 (选填“增大”或“减小”);
(3)小雨结合液体压强的知识,设计了如图所示的测量盐水密度的方案,请将实验步骤补充完整:
①如图1所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为;
②如图2所示,在烧杯中装入适量盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜 (选填“上凹”、“下凸”或“水平”)为止,用刻度尺测出盐水面到下管口距离记为;
③盐水的密度表达式: (利用、、表示);
④小雨发现玻璃管装水时橡皮膜发生形变向下凸出,因此实验所测盐水的密度偏 (选填“大”或“小”)。
18.小明利用如图1所示的共要地“研究液体内部的压强”实验。
(1)实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,如图甲所示.为使两侧液面相平,他应该____(填字母).
A.向U形管中注入一些水
B.从U形管中倒出一些水
C.取下软管重新安装
(2)为使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选较 (选填“厚”或“薄”)的;在U形管中注入 (选填“有色”或“无色”)液体,以便于观察.
(3)比较图1中的乙、丙两图可以得出结论:同种液体中,液体的压强随液体深度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”).
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选择图1中的 两图进行对比.
(5)小明完成上述实验后与同学经过交流又设计了一个实验装置,如图2所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变.若往隔板两侧分别加入两种不同的液体,如图3所示,其中不能比较两种液体的密度大小关系的是 (填字母).
19.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明利用两个塑料箱A、B自制了如图甲所示的实验装置,塑料箱A固定在塑料箱B的左侧,A箱下部有一圆形孔C与B箱相连,并在圆孔上平整地蒙上了一层橡皮膜,然后进行如图乙所示的一系列操作:
①小明先分别在A箱和B箱中不断加水,使水面达到同一高度处,发现橡皮膜的下陷和凸起程度相同,如图乙①②所示;
②接着只在A箱中不断加水,此时实验现象如图乙③所示;
③然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,如图乙④所示。
请根据以上操作完成以下问题:
(1)该实验中,通过观察 来反映液体压强大小;
(2)对比图乙中 两次实验,可以解释游泳时越往水深处走,人越感到胸闷的原因;
(3)图乙④的实验现象,可以探究液体压强与 的关系。此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是: (写出一种即可);
(4)在图乙④中,若橡皮膜破了一个小洞,则最终可能会导致的结果是 。(填字母)
A.橡皮膜凸起程度变大
B.橡皮膜凸起程度变小
C.橡皮膜不会凸
20.在物理社团活动中,某兴趣小组的同学们为了研究液体压强的特点做了以下的探究活动,他们的探究过程如下。
(1)先选用两根两端开口但粗细不同的玻璃管横截面积关系为相同的橡皮薄膜后倒入不同质量的水,观察到橡皮膜都从原来的A位置下凸至B位置,如图1所示,则此时管1、管2底部橡皮膜受到的液体压强的大小关系为 ,由此可以初步猜想到液体压强的大小可能与 有关(选填“液体的重力”“液体的深度”或“容器的底面积”),此实验中主要运用了物理研究方法中的 法;
(2)再将管1插入水中的不同位置,实验现象如图2中(a)、(b)、(c)所示,由此可进一步得出结论:同种液体内部, ;
(3)接下来又利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,分别测量出甲、乙、丙三种不同液体中的不同深度处的液体压强数值,表一、表二、表三为他们记录的实验数据;
表一()
表二()
表三()
实验序号
深度(m)
压强(Pa)
实验序号
深度(m)
压强(Pa)
实验序号
深度(m)
压强(Pa)
①
0.1
980
⑤
0.1
784
⑨
0.11
176
②
0.2
1960
⑥
0.2
1568
⑩
0.22
352
③
0.4
3920
⑦
0.4
3136
⑪
0.44
704
④
0.8
7840
⑧
0.8
6272
⑫
0.89
408
①对表一中的数据作定量分析后可以得出结论:同种液体的压强与其所在深度的关系是成 比;
②综合对比所有实验数据还可以得出另一结论:液体压强的大小还与 有关。进一步分析表格中的 三组数据(填写实验序号),还可得二者之间数量成正比关系的结论。
1.【答案】(1)B;不漏气;不是
(2)深度
(3)不可以;浸入液体的深度相同
(4)转换法
【解析】探究液体压强与哪些因素有关时,
(1)、使用液体压强计前,如图甲,U形管左右两侧的液面不平,左右的压强不同,应拆除软管,重新安装,B符合题意;用手指按压橡皮膜,当U形管中的液面升降灵活,则装置不漏气;由于压强计中的U形管一端密闭,不是连通器;
(2)、根据乙和丙实验,液体相同,深度不同,U形管液面高度差不同,则压强不同,可以得到:液体内部压强大小与液体深度有关;
(3)、在乙和丁实验中,液体密度和深度都不同,没有控制探头浸入液体的深度相同,不能得出:液体内部压强的大小跟液体密度有关的结论。
(4)、实验中,用U形管两边液柱高度差来表示液体内部压强的大小,利用的是转换法。
【分析】(1)探究液体压强特点时,实验前U形管液面相平,压强计的一端密闭,不是连通器;
(2)液体密度相同时,深度越深, 液体压强越大;
(3)探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)利用U形管液面高度差,表示压强大小,是转换法。
2.【答案】(1)B
(2)U形管两侧液面的高度差;转换法
(3)在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;丙、丁
(4)不变
(5)不可靠;将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量
【解析】探究液体压强与哪些因素有关时,
(1)使用压强计前,U形管左右两侧的水面有高度差,应取下软管,U形管两侧液面相平,再重新安装即可,故B符合题意;
(2)实验中,通过U形管两侧液面的高度差,反映液体内部压强的大小,利用的方法是转换法。
(3)根据图乙和图丙,液体密度相同,丙中橡皮膜深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
探究液体的压强与液体密度的关系,需要保持深度相同,液体密度不同,比较图丙和图丁,橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,液体的压强与液体密度有关。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)将浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制深度相同,结论不可靠。
【分析】(1)探究液体压强特点前,U形管两侧液面高度相同;
(2)利用U形管液面高度差反应压强的大小,是转换法;
(3)当液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)液体密度和深度相同时,液体内部向各个方向压强相等;
(5)探究液体压强和液体密度关系,需要保持深度相同。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,他应该取下软管,此时U形管两侧都与大气相连,最终两侧液面会相平,再将软管重新安装即可,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[1][2]实验中液体内部压强的大小通过U形管两侧液面的高度差来反映,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强越大,此处应用的研究方法是转换法。
(3)[1]由图可知,图乙和图丙中液体密度相同,丙中橡皮膜位于液体中的深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,故得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
[2]图丙和图丁中橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,说明液体的压强与液体密度有关。故比较丙、丁两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)[1][2]将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量,故她的结论不可靠。
3.【答案】漏气;拆下软管重新安装;液体深度;所在深度;
【解析】探究液体内部压强大小影响因素时,
(1)实验时,通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小,在使用前,用手压探头上的橡皮膜时,如果U形管左右两侧的水面没有明显的高度差,说明压强计的气密性不好,有漏气的地方;
(2)根据图甲,使用前,U形管两侧有液面高度差,装置不漏气,需要使U形管液面相平,应取下软管重新安装。
(3)根据乙图和丙图,液体密度相同,深度被套,U形管液面高度不同,可以得出:液体的压强与液体的深度有关,深度越大,压强越大。
(4)探究液体压强和液体密度的关系时,控制探头所处的深度不变,改变液体的密度,可以得到液体的压强与液体密度的关系。
(5)在图丁中,U形管左右两侧水面的高度差为h=10cm=0.1m,计算压强为
。
【分析】(1)探究液体压强特点时,按压橡皮膜时,U形管液面高度不变,装置漏气;
(2)实验前,U形管液面已经有高度差,需要重新组装,使液面相平;
(3)当液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;
(4)探究液体压强和液体密度的关系,需要保持深度相同;
(5)根据p=ρgh,可以计算液体压强的大小。
4.【答案】相平;相等;h2;不能;没有控制深度一定;1.25×103
【解析】(1)探头放入液体之前,先打开三通阀门K,U形管相当于连通器,目的是使U形管左右两侧液面相平;
(2)保持探头在水中的深度不变,只改变探头的方向,U形管左右两侧液面的高度差不变,这表明:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等;
(3)深度是指被研究点到自由液面的竖直距离,探头所在位置的“深度”是指图中的h2;
(4)第4空,第5空,研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;
(5)当液面的高度差相同时,盐水与水对橡皮膜的压强相等,即p盐水=p水。设此时两探头距离水面和盐水表面的深度分别为h1、h2,由p=ρgh,可得:
ρ盐水gh2=ρ水gh1
代入数据得,解的盐水得密度为
。
故答案为:(1)相平;(2)相等;(3)h2;(4)不能:没有控制深度一定;(5)1.25×103。
【分析】(1)使用U形管压强计前,U形管两端的液面必须相平;
(2)同一液体,在同一深度,向各个方向的压强相等;
(3)深度是指被研究点到自由液面的竖直距离;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,据此分析;
(5)当U形管内液面的高度差相同时,说明其受到的水和盐水的压强相等,结合液体压强的计算,利用水的表示出盐水的密度。
5.【答案】转换;容器底部;质量;深度;C、D;在塑料瓶侧壁扎孔,观察水流出的情况
【解析】(1)利用的方法是转换法;这说明液体对容器底部产生了压强。
(2)A号瓶子中液体的质量、体积、重力一定大于B号瓶子,说明液体的压强与质量、重力、体积无关。
(3)液体种类相同,深度越深,橡皮膜鼓起的程度越大,液体的压强与深度有关。
(4)利用控制变量法,控制装的液体深度相同,液体种类不同,盐水的密度大,则D瓶子橡皮膜鼓起的程度大,结论是:液体压强与液体的密度有关。
(5)如果有液体流出那么就说明液体对侧壁产生了压强。
【分析】(1)橡皮膜所受压力越大,则鼓起的程度越大,利用了转换法;
(2)由图可知,两只瓶子的液体质量不同,深度相同,鼓起的程度相同,表明压强相同;
(3)由图可知,两只瓶子的液体深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(4)探究液体压强与液体密度的关系,控制装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(5)在塑料瓶侧壁打孔,观察水是否流出,据此判断是否对侧壁有压强。
6.【答案】不是;深度;
【解析】(1)压强计的U形管底部连通,而上面有一端是封闭的,所以不属于连通器。
(2)由图可知,乙、丙两图中液体密度相同,探头所处深度不同,说明液体压强与深度有关。
(3)用抽气机抽出U形管内一部分空气,管内气体变少,气压减小,小于大气压,在大气压的作用下,液体被压入U形管,U形管中液柱上升。所以U形管两侧液体压强相等,
即p水=p液;
液体的密度为。
【分析】(1)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(2)根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据压强相等,利用液体压强公式p=ρ液gh列方程计算即可。
7.【答案】U形管两侧液面高度差的大小;B;液体的深度;没有控制液体深度不变
【解析】(1)实验中,通过观察U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小,采用了转换法;
A、人们用标有箭头的几何线段来描述力的大小、方向和作用点,这种方法叫模型法,故A不符合题意;
B、探究压力作用效果的影响因素时,用海绵的形变程度表示压力的作用效果,用到了转换法,故B符合题意;
C、探究液体蒸发快慢与液体温度关系时,需控制液体表面积和液体表面附近空气流速相同,用到了控制变量法,故C不符合题意;
故选:B;
(2)由甲、乙两图可知,液体密度相同,探头的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,说明液体内部的压强与液体的深度有关;
(3)要探究液体内部的压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,液体的密度不同;由乙、丙两图可知,液体密度和深度都不同,根据控制变量法可知,不能说明液体内部的压强与液体密度有关。
故答案为:(1)U形管两侧液面的高度差;B;(2)液体的深度;(3)没有控制液体深度不变。
【分析】(1)液体内部压强的大小是通过U形管两侧液面的高度差来反映的,这是转换法的应用;
(2)(3)影响液体压强的因素有液体的密度和深度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
8.【答案】(1)转换法
(2)无关
(3)深度
(4)C、D
(5)小于
【解析】(1)通过橡皮膜鼓起的程度反应液体压强的大小,利用的方法是转换法;
(2)通过A、B比较可见,A号瓶子中液体的质量、体积、重力一定大于B号瓶子,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关;
(3)根据瓶子装的液体种类相同,管内液体的深度越深,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关;
(4)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法,控制装的液体深度相同,液体种类不同,由于盐水的密度大于水的密度,则 D瓶子橡皮膜鼓起的程度大,要通过比较C、 D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)由图丁可知,向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器的侧壁有压强;如图戊所示,水对橡皮膜有向右的压强,液体对橡皮膜有向左的压强,压强相等时,橡皮膜不发生凸起,此时两侧压强相等,即ρ水gh水=ρ液gh液,因h液> h水,所以ρ液<ρ水,所以此液体密度小于水的密度。
【分析】(1)橡皮膜所受压力越大,则鼓起的程度越大,利用了转换法;
(2)两只不同瓶子中装水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同;
(3)由图可知,两只瓶子的液体深度不同,鼓起的程度不同,表明压强不同;
(4)探究液体压强与液体密度的关系,控制装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(5)容器左右两部分分别注入密度不同的液体,根据p=ρgh,分析薄膜突起的方向以及影响液体的压强的因素;分别计算出水和液体对橡皮膜的压强,比较大小得出结论,根据p=ρgh分析。
9.【答案】高度差;不漏气;A;密度;深度;不会;相等
【解析】(1)液体压强大小不易观察,实验时采用“转换法”,通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,说明装置能形成稳定的压强差,则说明该装置气密性良好,即不漏气。
(2)在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,应将橡皮管拔下,等两侧液面在大气压作用下相平后,再重新连接,故选A。
(3)由图乙丙可知,探头深度相同,乙中盐水密度较大,U形管两侧高度差较大,说明液体压强较大,故可得:液体压强与液体密度有关;由图丙丁可知,液体密度相同,丙中探头深度较大,U形管两侧高度差较大,说明液体压强较大,故可得:液体压强与液体深度有关。
(4)如果保持图乙实验中探头浸在液体中的深度不变,将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面高度差不变,所以在同种液体中,同一深度不同方向的压强相等。
故答案是:(1)第一空 高度差 第二空 不漏气;(2)A; (3)第一空 密度 第二空 深度 (4)第一空 不会 第二空 相等。
【分析】(1)液体压强计是用来研究液体内部压强大小的仪器;(2)液体内部压强与多个因素有关,需用控制变量法;(3)U形管两边液面出现高度差,说明金属盒的橡皮膜受到了压力作用;(4)液体压强大小与液体密度的关系;液体压强与方向无关;液体压强与深度的关系。
10.【答案】U形管中液面的高度差;无关;深度;同一液体,深度越深,压强越大;乙、丙;压强计气密性差;取下软管重新安装
【解析】1.在实验操作中,我们首先将探头放入水中,观察U形管两侧液面的高度差。来判断液体内部压强大小
2.由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 无关
3.甲、乙两图中是改变的高度差,液体密度相同,高度差不同,所以探究液体压强与液体深度的关系。
4。通过比较两次观察的结果,我们可以得出液体内部压强随深度增加而增大的结论。
5.乙、丙两图符合只改变密度,深度相同,故应选乙、丙两图
6.在实验过程中,该同学发现无论如何移动探头,U形管两端的液面高度几乎不变,可能会导致该现象的原因是压强计气密性差;为了使该液体压强计能够正常使用,下一步应该取下软管重新安装。
综上第1空为U形管中液面的高度差;第2空为无关;第3空为深度;第4空为同一液体,深度越深,压强越大;第5空乙、丙 ;第6空为气密性差;第7空为取下软管重新安装
【分析】在探究液体压强的实验中,我们通常使用U形管压强计。该实验的主要目的是研究液体内部压强的分布规律,包括压强与深度、密度和方向的关系。实验中,我们通过改变探头在液体中的深度、方向以及液体的种类,来观察U形管两侧液面的高度差,从而得出液体内部压强的规律。
11.【答案】(1)A
(2)相等
(3)
(4)深度
(5)A;向左侧凸起
【解析】(1)若没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,需要将软管取下,让U形管左端液面和大气相通,再重新安装,U形管中的液面就是相平的,故选A;
(2)如图②③④所示,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同,会观察到U形管内液面高度差相同,这说明液体内部向各个方向都有压强,同种液体同一深度,液体向各个方向的压强大小相等;
(3)分析图③⑤⑥的实验现象,液体相同,探头在液体中的深度不同,U形管液面的高度差不同,分析可得,同种液体内部,深度越深,压强越大;由图可知⑥的U形管两侧液面高度差最大,故p6是三者中最大;
(4)保持金属盒所在的位置不变,直接向图⑥的烧杯中加入浓盐水,改变液体密度的同时改变了探头的深度,故不能得出正确结论,因为没有控制探头深度不变;
(5)压强计两金属盒分别浸入两种液体深度相同,由图乙可知,U形管内液面左低右高,说明烧杯A中液体对金属盒的压强较大,根据p=ρgh可知深度相同时,密度大的液体产生的压强大,所以烧杯A中液体的密度较大,则 A是浓盐水,B是水;
(6)A处橡皮膜恰好不向左侧或右侧凸起,说明 A处左右压强相等,根据p=ρgh可知,BA段,左侧
压强大于右侧压强,故B点上端左侧压强小于右侧压强,故B位置的橡皮膜会向左侧凸起。
故答案为:(1)A,(2)相等;(3)p6;(4)深度;(5)A;【拓展]向左侧凸起。
【分析】(1)若没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,需要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体内部向各个方向都有压强;同种液体同一深度,液体向各个方向的压强大小相等;
(3)(4)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度分析;
(5)(6)根据p=ρgh进行分析。
12.【答案】(1)不属于
(2)高度差
(3)B
(4)深度
(5)不正确;没有控制液体的深度相同
(6)1600
【解析】探究影响液体内部压强大小的因素时,
(1)、压强计上的U形管一端密闭,不属于连通器;
(2)、实验时,通过U形管两侧液面的高度差,判断金属盒处水的压强;
(3)、使用压强计前,U形管左右两侧的水面应相平,若有一定的高度差,要取下软管重新安装,使形管左右两侧的水面相平,B符合题意;
(4)、根据图乙和图丙,液体密度相同,深度不同,U形管液面高度不同,可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
(5)、保持丙中金属盒的位置不变,将浓盐水倒入烧杯中搅匀,对比图丙和丁,得出“在同一深度液体的密度越大,压强越大”的结论,没有控制液体的深度相同,结论不正确的;
(6)、根据图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=16cm=0.16m,计算橡皮管处压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
【分析】(1)U形管的一端密闭,不是连通器;
(2)实验时,通过U形管液面高度差,反应液体压强的大小;
(3)使用U形管前,U形管左右两侧的液面高度相同;
(4)当液体密度相同,深度越深,液体压强越大;
(5)探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(6)根据p=ρgh,可以计算液体压强的大小。
13.【答案】漏气;高度差;A;甲、乙、丙;相等;密度;更小;未控制橡皮膜所在深度相同
【解析】(1)若压橡皮膜,U形管中的液面不升降,说明该装置漏气。通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断,采用了转换法。
(2)拆除软管重新安装,让U形管两端液面均和大气相通,就能相平,故A符合题意。
(3)同一深度,同种液体内部向各个方向的压强相等。
(4)橡皮膜深度相同,盐水的密度大于水的密度,故在同一深度,液体内部压强与液体的密度有关。
根据可知,深度相同,液体的密度相同,液体的压强相同,若U形管中的液体密度越小,则高度差越大,故将U形管内的原来的水换成比水密度更小的液体。
(5)液体的密度变大,但深度也变大,未控制橡皮膜所在深度相同,所以得出的结论错误。
【分析】(1)U形管两侧液面高度差表示波体内部压强的大小,应用了转换法;U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,根据转换法分析;
(2)U形管内水面已有高度差,拆除软管重新安装即可;
(3)液体的压强大小与液体的密度和深度有关、与方向无关;
(4)要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法。
14.【答案】大;相等;增大;寻找普遍性规律;没有控制好压强计在液体深度相同;大;C;硬度大
【解析】(1)U形管右侧液面比左侧高,说明压强计左侧胶管内的气压大于外界大气压;(2)由图乙、丙可知,液体密度相同,深度相同,探头方向不同,U形管两侧液面高度差相等,说明压强相等,故得结论同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
由图乙、丁可知,液体密度相同,探头深度深的,U形管两侧液面高度差越大,即压强越大,故得结论在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大;
此实验多次实验的目的是寻找普遍规律;
(3)探究液体压强与液体密度的关系,应控制液体深度相同,实验中在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,液体密度改变的同时,探头所处深度也改变,不可靠,原因是未控制液体深度相同;
(4)当探头位于液体中一定位置时,此时液体密度定,压强大小一定,由可得,此时U形管中的液体密度越小,液面的高度差就越大,实验现象也就越明显;U形管左右两侧液面的高度差反映液体压强大小,这是转换法;量筒和刻度尺是直接观察,弹簧测力计把力的大小转化为弹簧的伸长量,这是转换法,故选:C;
(5)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度而钛合金板就属于硬度大的材料。
【分析】(1)U形管两侧液面出现高度差,说明压强计左侧胶管内的气压不等于外界大气压;
(2)(3)(4)液体压强影响因素是液体密度和液体深度,故探究过程需用控制变量法;实验通过U形管两侧液面高度差反映液体压强大小,用到了转换法;
(5)液体压强随深度的增加而增大,钛合金硬度大才能承受巨大的水压。
15.【答案】相平;U形管两侧液面出现高度差;将探头放在同一液体中同一深度处,改变探头的朝向;增大;没有控制深度相同;
【解析】(1)①根据题意可知,调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜上不受压强,因此U形管两边的液面应该相平。
②挤压橡皮膜时,U形管左右管内气体存在气压差,U形管两侧液面会出现明显的高度差,这说明U形管不漏气。
(2)探究液体同一深度各个方向压强的关系时的操作如下:金属盒在液体的同一深度朝向不同的方向;
(3)图甲和乙中,液体密度相同,图乙深度更深,U形管液面高度差更大,所以压强更大;故可得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
(4)保持丙中的探头的位置不变,将部分海水倒入丙烧杯中搅匀后,探头所处的深度发生了变化,没有控制深度相同,所以得出的结论不可靠。
(5)U形管两侧液面保持齐平时,两个探头在两种液体中受到的压强相等;
此时两探头距离水面和海水表面的深度分别为h1、h2,
由p=ρgh有ρ海水gh2=ρ水gh1;
解得:。
【分析】 (1)调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据控制变量法设计实验;
(3)比较图甲、乙两次实验可得出结论;
(4)据控制变量法解答;
(5)当U形管两侧液面保持齐平后,两种液体产生的压强相同,根据p=ρgh分析计算。
16.【答案】漏气;液面高度差;转换法;深度;液体密度;不变;
【解析】(1)实验前应检查压强计装置的气密性,在使用压强计探究影响液体内部压强大小因素时,方法是,用手轻轻挤压橡皮膜,看U形管左右液面的高度差是否有明显变化,如果有明显变化,说明气密性好,如果没有明显变化,则说明装置漏气,需要拆了重装。
(2)通过压强计中U形管左右液面高度差来反映液体内部压强的大小,运用转换法。液体内部压强不容易观察,所以使用压强计。
(3)①实验时,乙、丙两图可知,液体密度相同,探头位于不同深度,在丙图中要深一些,且U形管左右液面高度差比乙图中大,所以探究的是在同种液体中,液体内部压强和深度的关系,且液体内部压强随深度增大而增大。
②丙、丁两图可知,液体密度不同,探头位于相同深度,在丁图中液体密度要大一些,且U形管左右液面高度差比丙图中大,所以探究的是在相同深度时,液体内部压强和液体密度的关系,当深度一定时,液体内部压强随密度增大而增大。
③在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,液体的密度和深度都没有发生改变,所以U形管左右液面的高度差不变,即在同种液体,同一深度,液体内部压强与方向无关。
(4)根据液体压强计算公式可知,橡皮膜变平,内部小容器中盐水对其向下的压强和外部大容器中水对其的压强相等,即
由图代入数据得
所以
【分析】(1)(2)根据压强计测量液体压强时是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计气密性差,U形管两边液柱的高度差变化都很小;压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小;
(3)液体压强跟液体密度和液体深度有关,在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大,在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;
(4)根当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等,根据液体压强公式,求出液体密度。
17.【答案】(1)B
(2)丙、丁;深度;增大
(3)水平;;小
【解析】(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,接下来的操作是:只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故A不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(2)第1空,要探究液体内部压强是否与液体密度有关,需控制探头在液体中的深度相同,液体密度不同,应选择图丙、丁两次实验进行比较。
第2空,第3空,比较丙、丁两图:盐水密度大于水的密度,图丁中U形管两侧液面高度差比丙图大,可得出液体压强与液体密度的关系是:液体深度相同时,液体压强随液体密度增大而增大。
(3)②③第1空,如图2所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜水平为止,第2空,此时橡皮膜内外受到的压强相等,即,则;
④以上实验中,图1中由于橡皮膜向下凸出,测量的水的深度h1比实际要小,根据盐水密度的表达式可知,所测盐水的密度偏小。
【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)液体的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据控制变量法分析解答;
(3)利用水和盐水产生的压强相等,借助液体压强计算公式,求出盐水的密度。
18.【答案】(1)C
(2)薄;有色
(3)增大
(4)乙、丁
(5)D
【解析】 (1)实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,说明左右两侧液面上方气体压强不同,接下来他应该拆除软管重新安装,使U形管左右两侧的液面相平,故选C;
(2)为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选较薄的,较薄的橡皮膜比较容易发生形变;在U形管中注入有色液体,有色液体与周围环境的颜色对比比较明显,便于观察;
(3)比较图1中的乙、丙,探头在海水中的深度越深,U形管两边液面高度差越大,说明同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大;
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,要控制高度相同,改变液体密度,因此应选择图中的乙、丁两图进行对比;
(5)A.图中橡皮膜向右凸起,说明左边液体在橡皮膜处产生的压强大于右边液体在橡皮膜处产生的压强,左右两边液体到橡皮膜处的深度相同,由p=ρgh得,左边液体密度大于右边液体密度,故A不符合题意;
B.图中橡皮膜向右凸起,说明左边液体在橡皮膜处产生的压强大于右边液体在橡皮膜处产生的压强,左边液体到橡皮膜处的深度较小,由p=ρgh得,左边液体密度大于右边液体密度,故B不符合题意;
C.图中橡皮膜保持在竖直位置保持平整,说明左右两边液体在橡皮膜处产生的压强相等,而左边液体到橡皮膜处的深度较小,由p=ρgh得,左边液体密度大于右边液体密度,故C不符合题意;
D.图中橡皮膜向左凸起,说明右边液体在橡皮膜处产生的压强大于左边液体在橡皮膜处产生的压强,右边液体到橡皮膜处的深度较小,由p=ρgh得,右边液体产生压强大,可能是深度引起的,无法判断液体密度大小,故D符合题意。
故选D。
【分析】 (1)实验前,左右两侧液面上方气体压强不同,应该拆除软管重新安装,使U形管左右两侧的液面相平;
(2)较薄的橡皮膜比较容易发生形变;有色液体与周围环境的颜色对比比较明显,便于观察;
(3)同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大;
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,要控制高度相同,改变液体密度;
(5)橡皮膜保持竖直时,左右两边压强相等;橡皮膜向哪侧凸起,说明哪侧液体压强小,结合液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
19.【答案】橡皮膜的形变程度;①③;液体密度;从B中取出部分盐水;C
【解析】探究液体压强与哪些因素有关时,
(1)橡皮膜所受的压强不同,橡皮膜的形变程度不同,通过橡皮膜的形变程度,反映液体压强的大小,利用了转换法。
(2)游泳时,越往水深处走,人越感到胸闷,是因为液体密度一定时,深度越深,液体压强越大,图乙中①③液体密度相同,液体深度不同,说明橡皮膜受到的液体压强和深度有关。
(3)图乙④中,深度相同,液体密度不同,探究液体压强与液体密度的关系,盐水密度大,深度相同时,产生的压强大,所以橡皮膜向上凸起。要想让橡皮膜恢复原状,由,可以减小盐水的深度,或增大水的深度,即从B中取出部分盐水或向A中加水。
(4)在图乙④中,若橡皮膜破了一个小洞,AB成为一个连通器,盐水与水混合后,不再流动时,两边液面相平,橡皮膜受到两容器中液体压强相等,橡皮膜将不会凸起。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】(1)根据橡皮膜的凹陷程度,可以反映液体压强的大小;
(2)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;
(3)当深度相同时,可以探究液体压强和液体密度的关系;若使压强相等,密度较大的液体,深度较小;
(4)两液体间的橡皮膜破裂,两种液体连通,最后液面相平。
20.【答案】等于;液体的深度;转换;深度越大,压强越大;正;液体的密度;②⑥
【解析】(1)在本题中是用橡皮膜的形变程度表示压强的大小,这种方法叫转换法。根据题意玻璃管的质量不同但是深度相同,而形变程度相同,表示虽然质量不同,但是只要深度相同,压强就相同,所以可以初步得出结论液体压强大小与液体的深度有关;
(2)从(a)、(b)、(c)可以看出,深度越大,橡皮膜形变程度增大,由此可进一步得出结论:同种液体内部,深度越大,压强越大。
(3)①由表中数据发现,压强与深度的比值是一个定值,所以说明同种液体的压强与其所在深度的关系是成正比。
②分析表一、二、三数据发现,液体的深度相同,而密度不同时,液体的压强也不同,所以液体压强的大小还与液体的密度有关;再进一步分析②⑥数据可知,深度相同时,液体内部的压强与液体密度关系为
液体内部的压强与液体密度之比是一个定值,说明深度相同时,液体内部的压强与液体密度关系成正比。
综上第1空为等于;第2空为液体的深度;第3空为转换;第4空为深度越大,压强越大
第5空为正;第6空为液体的密度;第7空为②⑥
【分析】本题考查的是液体压强的特点。液体压强的特点包括:液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
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