2025年中考物理一轮复习专题:《压强实验探究题》
2025-02-05
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内容正文:
2025年中考物理一轮复习专题:《压强实验探究题》
一、实验题
1.“帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部压强的大小通过压强计U型管 反应出来;
(2)实验中液体内部压强最小的是图 ;
(3)比较图a和图d可以得出的结论是: , ,压强越大。
2.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值;
②改变迎角大小,使其分别为、、、,重复步骤①;
处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是: ;
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”,利用现有器材,可通过调节电风扇的 来模拟飞机不同的飞行速度;
(3)请你根据(2)的研究任务,帮小明设计一个记录实验数据的表格。
3.在探究“影响液体压强大小的因素”的实验时,同学们提出了下述猜想:
①液体压强大小可能与液体的重力有关。
②液体压强大小可能与液体的深度有关。
③液体压强大小可能与液体的密度有关。
(1)请你举出一个生活中的现象支持猜想②:
(2)如图甲所示,小亮用粗细不同的两个塑料瓶去底,在瓶嘴上扎橡皮膜,倒置后倒入水。当两瓶中水位深度相同时,发现 ,说明液体压强大小与液体的重力无关。
(3)小亮用图乙中的装置继续进行实验,数据如下表所示:
实验
序号
液体
种类
探头
深度/cm
U型管液面
高度差/cm
实验
序号
液体
种类
探头
深度/cm
U型管液面
高度差/cm
①
水
3
5
④
盐水
3
6
②
水
4
7.5
⑤
盐水
4
9
③
水
5
10
⑥
盐水
5
12
对比①和④或②和⑤、③和⑥次实验可得出:同以深度,液体压强大小与 有关。
4.小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)如图所示压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小;
(2)小明在实验中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与 是否有关;
(3)小明在探究液体压强与深度关系时,保持 不变,改变探头的深度;
(4)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他利用密度不同的甲乙两种液体,控制探头深度相同进行实验探究,如图所示发现甲乙两种液体中U形管两侧液面高度差和相差较小。请你理性分析影响大小的因素,并回答增大的最佳方法。(说明:理想情况下探头受到的液体压强等于U形管内高度差部分液体产生的压强,U形管内液体密度用,甲液体密度用,乙液体密度用表示)
5.小明在研究液体内部压强的特点:
(1)实验前需 以检查装置的气密性,观察U形管两侧的液面是否灵活变化。压强计中的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)如图14所示,小明同学将探头放入液体中进行实验,根据图甲、乙、丙的实验现象,可得出结论: ;
(3)根据图乙和 两图的实验现象,可得出“同种液体内,液体压强随深度的增加而增大”的结论。此结论在生产、生活中有什么应用呢?请举一例: ;
(4)图戊中盐水深30cm,探头距容器底10cm,探头受到的液体压强为 Pa。(已知盐水的密度为,g取10N/kg)
6.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 ;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过______(填写正确选项前字母)方法可以进行调节;
A.从U形管内向外倒出适量水;
B.拆除软管重新安装;
C.向U形管内添加适量小;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变 ;
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa。(,,)
7.为了探究“影响液体内部压强大小的因素,小明和小华分别采用如图所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,已知盐水密度大于酒精的密度,请回答下列问题:
(1)实验前,小华同学检查实验装置时发现:按与不按探头的橡皮膜,U形管两边液面均处在同一水平线上,则这在实验装置出现的问题可能是: ;
(2)调节好装置,进行实验,比较乙、丙两图可知,当深度一定时,液体内部压强随 增大而增大;在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将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度对比不显,他做了一些改进,下面操作不能使两端液面高度差对比更加明显的是___________。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的液体
C.烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当小明向玻璃管中吹气时,U形管内液面较低的是 (选填“a”或“b”)侧。
8.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为p盆,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则 Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示,装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与抽气机的尾部相通。当抽气机抽气时,在同一时间内,通过三个管子的气体总量相同。
【进行实验】
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,将传感器与电脑相连,打开抽气机抽气,电脑屏幕如图乙所示。
(2)调换抽气机的挡位,重复上述实验,并记录电脑屏幕图像。
【分析与交流】
(1)打开抽气机抽气时,细管内气体的流速比粗管内气体的流速 (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示,①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情,由图像可知,流速大的地方压强 ,图线①反映的是装置中 (选填“A”“B”或“C”)塑料管中的气体压强随时间变化的情况;
(3)当调换抽气机的挡位后,图乙中的三条图线均下移,由此可判断三节管中气体的流速 (选填“增大”或“减小”);
【实验拓展】实验后,同学们研究了如图丙所示的实验装置烧杯中的水足够多,仅打开阀门K,当水不流动时,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管内液面的高度,判断依据是 再将阀门T打开,在水向外流的过程中,a管中液面的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b管中液面的高度。
10.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A、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;
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示。图D与图A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (填“相同”或“不相同”);
11.小明在探究影响压力作用效果的因素时,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是SA>SB=SC。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中A、C两容器中液体质量相等。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察海绵的 来比较压力的作用效果;
(2)比较乙、丙两图所示的实验,受力面积相同时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)比较 两图所示的实验,可以得出压力作用效果与受力面积的关系;
(4)小明还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的 (填器材名称),将其探头放入 A、B 两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较 (选填大或小),说明在深度相同时, 越大,液体压强越大。
12.小李同学研究当与U形管相连的金属盒放入液体中时U形管两边液面高度差的特点。他在U形管内注水、将与U形管一端相连的金属盒放入容器内的液体中,发现U形管两边液面有一高度差,如图(a)所示。接着他分别仅改变金属盒在液体中的深度、U形管内液体的种类、金属盒的面积,发现U形管两边液面高度差如图(b)、(c)和(d)所示。(已知 ρ酒<ρ水,S1<S2)
(1)分析图(a)和(d)可知,金属盒在液体中的深度相同时,U形管内液体密度相同, ;
(2)分析图(a)和(b)可知,U形管内液体密度相同,金属盒在液体中的深度越大, U形管两边液面 ;
(3)分析图(a)和(c)可知,金属盒在液体中的深度相同时, 。
13.物理课上,小立同学利用压强计“探究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验中,通过观察 来判断探头处水的压强的大小。压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两边液面如图甲所示的情景,则实验装置可能出现了 问题;
(3)排除故障后,小立进行了图乙、丙、丁三次实验。分析 两图的实验现象,可得出结论:同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而 ;
(4)分析丙、丁两图的实验现象,可得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
14.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较乙、丙两图,可得出液体压强和 有关;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度处向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 (选填“上”或“下”)移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管液面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,若取出探头放回水中,当U形管液面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为20cm,则为 Pa;
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 (选填“大”或“小”)的液体以方便读数。
15.如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)如图甲,压强计探头上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。使用前检查装置是否漏气,方法是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,则说明装置(选填“漏气”或“不漏气”) ;
(2)比较 两图,可以得到结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大;
(3)比较 两图,可以得到结论:液体密度相同时,深度越大,压强越大;
(4)在图乙中,固定探头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“变大”、“变小”或“不变”);
(5)若选用管子粗细不同的两个U形管压强计(里面都装水),测量同一深度同一液体的压强时,两个U形管压强计两端的高度差 (选填“相同”或“不相同”);
(6)若保持丙图中探头的位置不变,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。你认为她的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),原因是 ;
(7)实验结束后,小芳猜想:液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验,实验现象如图戊所示。由此可知,小芳的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习专题:《压强实验探究题》》参考答案
1. 液面高度差 (c) 同一深度 液体密度越大
【详解】(1)[1]实验中采用转换法,液体内部压强的大小通过压强计U型管液面高度差反应出来。
(2)[2]依题意得,图(c)的U型管液面高度差最小,则实验中液体内部压强最小的是图(c)。
(3)[3][4]比较图a和图d,探头在水与盐水的深度相同,盐水中的U液面高度差较大,盐水的密度大于水的密度,则可以得出的结论是:同一深度,液体密度越大,液体压强越大。
2. 见解析 档位 见解析
【详解】(1)[1]由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大。
(2)[2]小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”,根据控制变量法,需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小。
(3)[3]研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”,根据控制变量法,设计表格如下:
电风扇档位
测力计示数/N
升力/N
3.(1)水坝的形状是上窄下宽
(2)橡皮膜凸出程度相同
(3)液体的密度
【详解】(1)水越深的地方,压强越大,为了承受更大的压器,水坝的形状是上窄下宽。
(2)由图甲得,两个塑料瓶内装的水的体积不同,重力不同,当两瓶中水位深度相同时,橡皮膜凸出程度相同,说明液体压强大小与液体的重力无关。
(3)对比①和④或②和⑤、③和⑥次实验可得出:探头在液体中同一深度,液体密度越大,液体压强越大,说明同一深度,液体压强大小与液体密度有关。
4.(1)高度差
(2)方向
(3)液体密度
(4)见解析
【详解】(1)液体压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小,用到的方法是转换法。
(2)小明在图乙中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,根据控制变量法可知,其目的是探究液体内部压强大小与方向是否有关。
(3)根据控制变量法可知,在探究液体压强与深度关系时,需要控制液体的密度相同,改变探头的深度。
(4)由可得
所以
结论:影响的因素是两种液体密度的差,探头的深度,U形管内液体的密度。增大的方法:增大两种液体密度差,增大探头的深度,减小U形管内液体的密度。
5.(1) 见解析 不属于
(2)见解析
(3) 丁 大坝建成上窄下宽的形状
(4)2200
【详解】(1)[1]为了检验装置的气密性,实验前需要轻压橡皮膜,观察U形管两侧液面是否灵活变化。
[2]连通器是顶端开口,底端连通的容器,压强计中的U形管左端是密闭的,所以不属于连通器。
(2)根据图甲、乙、丙的实验现象,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,会观察到U形管内液面高度差不改变,这说明同种液体液体内部在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[3][4]通过比较乙、丁两图可知,液体密度相同,深度越大,液体压强越大。三峡大坝下方受到的压强比上方大,所以大坝建成上窄下宽的形状。
(4)图戊中,探头在盐水中的深度
h=30cm-10cm=20cm=0.2m
探头受到盐水的压强
6.(1)相平
(2)B
(3)相等
(4)大
(5)300
【详解】(1)当压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强作用,因此U形管两边的液面应该保持水平,即相平。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样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,故选B。
(3)比较乙图、丙图和丁图,在相同液体的同一深度处,金属盒的朝向不同,而U形管两侧的液面高度差相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=3cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
7.(1)装置漏气
(2) 液体密度 不变
(3)A
(4)b
【详解】(1)按与不按探头的橡皮膜,U形管两边液面均处在同一水平线上,说明两侧液面没有压强差,很有可能是实验装置没有密封好,出现漏气。
(2)[1]乙、丙两图中,液体的深度相同,密度不同,且盐水密度大于酒精的密度,丙图U形管左右液面差大,即液体内部压强大,说明液体内部压强随深度的增大而增大。
[2]同一液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变。
(3)A.液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大。若压强一定,根据p=ρgh,U形管液体的压强与液柱的横截面积大小无关。将U形管换成更细的不能使两侧液面高度差对比更加明显,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的液体,根据液体压强公式p=ρgh可知,在烧杯内液体产生的压强一定时,U形管中液体密度越小,两管液体的高度差越大,故B能使两侧液而高度差对比更加明显,不符合题意;
C.探头在不同液体中的深度相同,根据p=pgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,在烧杯中换密度更大的液体,液体产生的压强变大,U形管左右两侧液面的高度差
大,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离,根据p=pgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差变大,故D不符合
意。
故选A。
(4)在丁图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左侧液面将升高,U形管内液面较低的是b侧。
8.(1)打开
(2) 图丙 相等
(3) 上 2000
(4) 小 变大
【详解】(1)U形管与探头连接时,需要保持U形管液面上方的气压相同,因此需要把阀门K打开。
(2)[1]探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,且探头的朝向相同,故乙、丙两图符合题意。
[2]图丙与丁两图,探头深度和液体密度相同,探头朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[1]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。
[2]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
(4)[1]U形管两液面的高度差不明显,根据可知,可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验。
[2]探究过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知,所对刻度线间的距离将变大。
9. 大 小 A 增大 等于 连通器原理 大于
【详解】(1)[1]打开抽气机抽气时,单位时间通过粗细管内气体的体积相同,所以细管内的流速比粗管的气体流速大。
(2)[2][3]由图可知,流速大的地方压强小;①的压强最小,其流速应该最大,管道应该最细,A处的管道最细,故选A。
(3)[4]由流速大的地方压强小可知,图线下移,意味着压强减小,即流速增大。
[5][6]打开阀门K后,a、b管构成了一个连通器,根据连通器原理可知,两个管内的液面高度应该相等。
[7]打开阀门T后,b管与a管相比,下端管细,水的流速快,压强小,能够支撑的水柱高度低,故a管中液面的高度大于b管中液面的高度。
10.(1)海绵的凹陷程度
(2) B 压力
(3)相同
【详解】(1)实验时由于海绵容易发生形变,通过观察海绵的凹陷程度就可以比较水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)[1]在图A、B、C操作中,图A、B压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,由图可知受力面积越小压力的作用效果越明显。
[2]图B、C中,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,由图可知受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)在图A、D操作中,压力的大小相同,受力面积也相同,所以矿泉水瓶对石块和海绵的压强也相同。
11. 凹陷程度 压力 甲、丙 压强计 大 液体密度
【详解】(1)[1]实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,这是应用了转换法。
(2)[2]乙、丙两图中,受力面积相同,C容器中装的水质量较大,所以C容器对海绵的压力较大,由图知,丙图中海绵凹陷程度较大,所以可得出结论,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]比较甲、丙两图,压力相同,受力面积不相同,甲的受力面积大,压力的作用效果不明显,故得出的结论是:在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)[4]如图丁所示的器材名称叫压强计,可用来测量液体内部压强。
[5][6]甲容器中盐水的密度大于乙容器中水的密度,将压强计的探头放入A、B两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较大,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
12.(1)U形管两边液面高度差与金属盒面积无关
(2)高度差越大
(3)U形管内液体密度越大,U形管两边的液面高度差越小
【详解】(1)分析图(a)和(d)可知,金属盒在液体中的深度、U形管内液体的密度均相同时,改变金属盒的面积,发现U形管两边液面高度差相同,表明U形管两边液面高度差与金属盒面积无关。
(2)分析图(a)和(b)可知,U形管内液体的密度、金属盒的面积均相同,金属盒在液体中的深度越大,U形管两侧液面高度差越大。
(3)分析图(a)和(c)可知,金属盒在液体中的深度、金属盒的面积均相同,水的密度大于酒精,U形管装水时两边液面高度差较小,即U形管内液体密度越大,U形管两边的液面高度差越小。
13.(1) U形管两边液面的高度差 不属于
(2)漏气
(3) 乙、丙 增大
(4)密度
【详解】(1)[1]实验中运用转换法通过观察U形管液面的高度差来表示。
[2]压强计左端不开口,因此不属于连通器。
(2)图甲中,U形管液面的高度差不变,则说明该装置漏气。
(3)[1][2]乙、丙两次实验中,液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管液面的高度差越大,压强越大,因此可得结论为:同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。
(4)丙、丁两图中液体的密度不同,深度相同,盐水中U形管液面的高度差大,则说明在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
14.(1) 打开 不漏气
(2) 深度 相等
(3) 上 2×103
(4)小
【详解】(1)[1] U形管与探头连接时,需要保持U形管两侧的压强相同,因此需要把阀门K打开。
[2]轻压探头的橡皮膜时,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。
(2)[1]乙、丙两图中探头都在水中,液体密度相同,深度不同,U形管液面高度差不同,可得出液体压强与深度有关。
[2]丙、丁两图中,探头都在水中,液体密度相同,深度相同,探头朝向不同,U形管液面高度差相同,故可初步得出液体在同一深度处向各个方向压强相等。
(3)[1]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动适当的距离。
[2]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
(4)U形管两液面的高度差不明显,根据可知,可将U形管中的水换成密度更小的液体进行实验。
15.(1) 薄 不漏气
(2)丙、丁
(3)乙、丙
(4)不变
(5)相同
(6) 不可靠 没有控制探头所处的深度相同
(7)错误
【详解】(1)[1]如图甲,压强计探头上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,受到同样的压强作用时,形变明显,易观察。
[2]使用前检查装置是否漏气,方法是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,则说明装置不漏气。如果U形管中的液体液面几乎没有变化,则说明装置漏气。
(2)研究液体压强与液体密度的关系时,要控制深度相同,液体密度不同,故比较丙、丁两图;丙、丁两图中金属盒所处深度相同,丁中液体密度大,U形管中液面高度差大,故可得出结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)研究液体压强与液体深度的关系时,要控制深度不同,液体密度相同,故比较乙、丙两图;乙、丙两图中液体密度相同,丙中金属盒所处深度深,U形管中液面高度差大,故可得出结论:液体密度相同时,深度越大,压强越大。
(4)液体同一深度向各个方向压强相等,故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形管中液面高度差不变。
(5)在同种液体同一深度,液体向各个方向的压强都相等,若选用管子粗细不同的两个U形管压强计(里面都装水)测量同一深度同一液体的压强时,两个U形管压强计两端的高度差相同。
(6)[1][2]研究液体压强与液体密度的关系时,要控制液体深度相同,若保持丙图中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,橡皮膜的深度变大,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。她的结论不可靠,原因是没有控制探头所处的深度相同,不符合控制变量法的要求。
(7)如图戊所示,探头的深度和液体的密度相同,而容器的形状不同,由转换法液体产生的压强相同,故可知液体的压强可能与容器形状无关,由此可知,小芳的猜想是错误的。
答案第1页,共2页
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