内容正文:
2025-2026学年人教版(2024)八年级上册物理
第九章压强 实验专题
1.如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)本实验的科学探究方法是: ;
(2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论:为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;
(3)通过实验小丽得出结论:压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。小丽的结论 (选填“正确”或“不正确”)
(4)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了 来减少压力作用的效果;压路机的碾子很重,这是利用了 来增加压力作用的效果。
2.小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图A所示;②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图B所示;③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图C所示。
(1)该实验中,小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是 。
(3)若用弹簧测力计将一重物沿斜面向上匀速拉动,如图乙所示,设此时测力计读数为F1,小车受到的摩擦力为f1;增大倾角后,仍然沿斜面向上匀速拉动该重物,拉力为F2,重物受到的摩擦力为f2,则f1 f2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
3.如图所示,是用相同的矿泉水瓶做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验(瓶中均为水,且B、C、F中装满水)。
(1)B、C、D、E四次实验中,通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)你认为 (选填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;
(3)将如图F所示的两个矿泉水瓶紧靠在一起放在海绵上,压力作用效果与图 (填字母)一致;
(4)若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为FB、FC,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC,则FB FC,pB pC(均选填“>”“=”或“<”)。
4.在探究压力作用效果与哪些因素有关时,小科猜想“压力作用效果可能与压力大小和受力面积有关,为验证压力作用效果是否与受力面积有关”,小科采用如图甲和图乙两种方法静止地挤压在两手指间的铅笔来进行实验,请分析回答下列问题:
(1)图 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)中铅笔受到了平衡力的作用。
(2)图 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想。
(3)要研究压力作用效果与压力大小的关系, (选填“能”或“不能”)采用图甲的方法。
5.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是 ,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)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。
6.小露用如图所示的装置探究液体内部压强的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U形管的连接是否 ,再经过调整使U形管两侧液面的高度 ;
(2)在液体内部同一深度,改变探头方向,压强计 (选填“能”或“不能”)测各个方向的压强。
(3)U形管两侧液面高度差 (选填“等于”或“反映”)探头受到的压强大小;
(4)小露自制了一个简易压强计,如图乙所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 (选填“上升”或“下降”)。
7.利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是 ;
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)如图所示,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为19N;
(4)用刻度尺测出注射器 长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积;
(5)则大气压的值为 Pa;
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议: 。
8.如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2.(不考虑分子间作用力)
(1 )塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下。(g取10N/kg)
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释: 。
9.如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面。
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径:计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。
E.根据p,计算出大气压的大小p。
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 。
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是什么? 。
(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,她 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小。(设大气压约为1.0×105Pa)
(4)要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 (选填“大一些”或“小一些”)。
10.如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值.实验装置示意图如图乙,将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m.
(1)由实验可得当地的大气压强值为 Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将 (选填“上升”、“不升不降”或“下降”);
(3)如图丙所示,小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,发现纸片 (选填“会”或“不会”)往下掉,此时若在塑料管上端戳个小孔,纸片 (选填“会”或“不会”)掉下来;
(4)老师给同学们演示托里拆利实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点 (选填“大于”、“等于”或“小于”)100oC.(标准大气压等于760mm高水银柱所产生的压强)
11.如图所示是托里拆利实验,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。
(2)通过计算可知当时的气压为 Pa。
(3)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 。(均选填“变长”“变短”“不变”)
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要 。(选填“偏大”或“偏小”)
(5)实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是 。
12.如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
(1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加 (填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门 (选填“A”或“B”)打开,水在 (选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒.
(2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在 (选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方.
(3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向 (选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是 。
13.在某兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动,将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行,当鼓风机向右吹风时,以气流为对照物,飞机向 飞行;
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼” 的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验,实验记录如表:
(每次吹风前测力计示数均为3.5N)
机翼面积/cm2
测力计示数/N
机翼仰角
275
395
566
0°(水平)
3.2
3.0
2.6
较小
3.0
2.9
2.4
较大
2.9
2.8
2.3
最大
3.1
2.9
2.7
①在上述实验中,吹风前后测力计示数的 即为“机翼”获得升力的大小;
②通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力 (选填“一定”或“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力 ;
③实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向 的摩擦力,因此测得的升力应 “机翼”实际获得的升力。
14.小建老师在一次放学途中看到如图1所示的场景:一位同学撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面被“吸”起,发生形变。
【实验猜想】猜想:伞面受力大小可能与空气的 有关。
【设计实验与进行实验】小建老师自制了一个上凸下平的模型,将其固定在托盘测力计上;如图2所示。在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。
【收集数据】
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数(N)
18
16
10
【分析论证】模型上方空气流速快,压强小,模型受到向 的升力;空气流速越 ,这个力越 。
【拓展应用】
(1)如图3所示,小汽车的外形类似于飞机机翼上凸下平,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:
①小汽车在水平方向上受到的阻力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)它的牵引力;
②小汽车对地面的压力 车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方案。如图4所示,黑色部分为墙面凸出部分,为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是 。
15.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,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,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5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③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,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度? 。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系: 。
参考答案
1.(1)控制变量法、转换法;(2)D、E;E、F;(3)正确;(4)增大受力面积;增大压力。
2.(1)塑料尺的形变程度;(2)斜面的倾斜程度越大,物体对斜面的压力越小;(3)大于。
3.(1)海绵的凹陷深度;(2)不能;(3)B;(4)>;=。
4.(1)甲和乙;(2)甲;(3)能。
5.(1)压强计;U形管两侧液面的高度差;(2)无关;(3)深度;液体内部压强随着深度的增加而增大;(4)乙、丙;(5)相等。
6.(1)漏气;相平;(2)能;(3)反映;(4)上凹;上升。
7.(1)P;(2)排尽筒内空气,密封注射器;(3)刚被拉动;(4)带刻度部分;(5)9.5×104;(6)采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等。
8.(1)大气压;800;(2)由于空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,导致钟罩内气体托住塑料片向上的压强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强。
9.(1)BCA;(2)尽量将吸盘内的空气排干净;(3)不能;(4)小一些。
10.(1)9.3×104;( )2)下降;(3)不会;会;(4)740;小于。
11.(1)760;(2)1.0336×105;(3)不变;变长;(4)偏小;(5)试管中水银会下降到与管外水银相平。
12.(1)向下;B;大气压;(2)水压;(3)向下;水管与抽水机接头处漏气.
13.(1)左;(2)仰角;①变化量(或差值、减小量);②不一定;越大;③下;小于。
14.流速;上;快;大;(1)①等于;②小于;(2)C。
15.(1)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)改变电风扇的挡位来改变风速大小;(3)θ1>θ2。
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