期末复习实验探究液体内部压强的特点专项练习2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-21
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摘要:
**基本信息**
聚焦液体压强实验核心素养,通过15道阶梯式题目系统训练科学探究与科学思维,构建"仪器使用-变量控制-结论推导"完整方法体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|4题|压强计调试(拆除软管重装)、气密性检查|从仪器原理(转换法)到基本操作,建立实验规范|
|结论探究|8题|控制变量法(单因子变量)、误差分析(深度/密度控制)|围绕深度、密度、方向三要素,形成"现象-数据-结论"推导链|
|综合应用|3题|公式推导(p=ρgh)、密度计算|衔接实验结论与理论公式,实现从定性到定量的知识升华|
内容正文:
期末复习实验 探究液体内部压强的特点 专项练习
1.芷芷和兰兰利用U形管压强计合作探究液体压强与哪些因素有关。
(1)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管_________来比较探头处液体压强的大小,这种研究方法叫_________法;
(2)通过图甲、图丙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大而增大,因此拦河大坝要做成_________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)芷芷同学在图丙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,她发现U形管两边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。兰兰认为芷芷的结论是不可靠的,原因是_________。
2.如图是同学们探究“液体压强与哪些因素有关”的实验:
(1)如图甲,实验前,压强计U形管左右两侧液面不相平,应通过下列_____________方法进行调整解决(填字母);
A.从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)比较_____________两图实验可得出结论:同种液体,液体压强随深度的增加而增大;
(3)比较_____________两图实验可得出结论:深度相同时,液体的_____________越大,压强越大;
(4)为了使压强计的精确度更高,U形管内应充灌密度较_____________的液体;
(5)某同学利用如图戊实验装置,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。以下实验图戊装置不能完成的是_____________(填字母)。
A.探究液体内部是否存在压强
B.探究液体压强是否跟有深度有关
C.探究液体压强是否跟液体密度有关
D.探究在同一深度,向各个方向的压强是否相等
3.小罗利用U形管压强计探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)在使用压强计前,小罗发现U形管内水面已有高度差,于是他通过______(填写正确选项前的字母)的方法进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.向U形管内添加适量水
C.从U形管内向外倒出适量水
(2)比较甲、乙两图,可以得到:液体内部的压强与______有关。
(3)比较______两图,可以得到:在同一深度,同种液体内部向各个方向的压强______。
(4)把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中,得到压强随深度变化关系图像如图所示,则图线______对应的是在盐水中的情况。
4.用压强计探究液体内部压强的影响因素的实验中:
(1)如图甲,压强计是通过U形管两侧液面的______来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是______;
A.向U形管中注入一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.检查装置是否漏气
(2)正确操作后,分析图乙中A、B两次实验现象可得出的初步结论是______;小明分析了图乙中 B、C两次实验现象后得出“在相同液体内部同一深度,各个方向的压强大小相等”的结论,小明据此得出的结论是否可靠?______,理由是______;
(3)用如图丙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行实验,情形如图丁所示。由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是______。
5.如图在“探究液体内部的压强”实验中(U形管所装液体是水)。
(1)甲图中的压强计是通过观察U形管中液面______的大小来反映压强的大小;
(2)实验前,小明用手按压橡皮膜,发现U形管中的液面高度差不变,说明______;
(3)仪器调试好后进行实验,得到乙、丙、丁图的结果,由图可知,在同一深度,液体内部向各个方向的压强______;
(4)比较丁图和戊图,说明同一深度,液体压强还与______有关;
(5)在戊图中,U形管左右两侧液面高度差,则U形管左右两侧压强差是______Pa。
6.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)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______。
(2)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用_____两图进行对比。
(3)在图丙中保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加入酒精,U形管两侧液面的高度差将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7.小华同学用下图所示的器材做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)组装完实验器材后,小华发现U形管液面出现高度差,如图甲所示,说明此时橡胶管内的气压________(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,为了使U形管液面相平,接下来应该________。
(2)完成操作后,如图乙所示,用手按压橡皮膜,U形管液面________(填“出现”或“不出现”)高度差,松手后,U形管液面________,说明压强计可以正常使用。
(3)通过分析丙、丁两图,可知同种液体中,________,液体压强越大;在丁图中,保持探头深度不变,使探头朝着不同方向,发现U形管液面高度差不变,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强________。
(4)小强利用图戊所示的装置探究液体压强与液体密度的关系:他先往隔板左侧加入一定量的盐水(),盐水液面高于橡皮膜的位置,接着在隔板右侧加入________(填“等质量”或“等高度”)的清水,发现橡皮膜向右侧凸起,说明:________,液体压强越大;他继续添加清水至橡皮膜恰好不发生形变,然后分别测出橡皮膜中心到盐水和清水液面的距离为、,可求得盐水的密度为________(水的密度为,用已知量和测得量的字母表示)。
8.小华利用如图所示仪器探究“液体压强与哪些因素有关”。
(1)实验前,小华检查实验装置,发现按压橡皮膜,U形管两侧液柱高度有明显变化,表明其气密性____(选填“好”或“不好”);
(2)通过观察U形管两边液面的高度差来反映探头处液体压强的大小如图2所示,接下来他保持探头放入水中的深度不变,只改变探头的朝向,观察到U形管两侧液面高度差不变,说明在同一液体、同一深度,各个方向的液体压强大小_________。
(3)分析图2、图3两次的实验现象可知,液体的压强与液体_________有关;依据得出的结论,拦河大坝要做成_________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)分析图3、图4两次的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的___________越大,压强越大。
9.在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的操作,根据此图回答下列问题:
(1)甲、乙两图是探究液体压强与液体________的关系;
(2)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择_________两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状__________ (选填“有关”或“无关”)。
10.如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水;
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较__________来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是__________(选填“A”或“B”);
A.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明液体内部压强与方向__________(选填“有关”或“无关”);小光还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是____________________;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,应__________(选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
11.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。小智了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。
(1)实验前,小智没有按压橡皮膜时,发现U形管两边的液面出现如图所示的情景,接下来正确的调节方法是_______(填写正确选项前的序号)。
①将U形管右侧高出部分的液体倒出
②向U形管中继续盛装液体
③取下橡皮管,重新进行安装
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的探头放入液体中,如图A、B、C、D、E所示,需要观察和记录U形管中__________。
(3)比较图A、B、C三次实验,说明在液体内部同一深度处,__________;通过比较_______两图,可得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大。分析图D、E的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的________越大,压强越大。
(4)该小组对液体压强的大小跟液体的深度、密度之间的定量关系进一步思考:如下图所示,容器中装有密度为ρ的液体,要计算液体在深度为h处的压强,可在液体中取底面积为S,高为h的一个圆柱形液柱为研究对象。当液体静止时,这个液柱也处于静止状态,所以液柱底面所受液体产生的竖直向上的压力F一定与此液柱所受重力G的大小相等,因此,液面在深度为h处的压强为p____________(写出推导过程)。
(5)由(4)推导出的表达式,_______(选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
12.如图是用压强计“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,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( )(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)实验中液体压强大小的变化是通过比较_______来判断的。与此研究方法相同的实验有_______。
(3)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与_______有关。
(4)比较_______两图,可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中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强之差为_______Pa。(,g取)
(6)实验过程中发现U形管的液面变化不明显,请提出一种改进措施:______________。
(7)小硕用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,他测量了以下物理量:
①右侧液面到橡皮膜中心的深度;
②左右两侧液面的高度差为;测待测液体密度的表达式为_______。(水的密度用表示)
13.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,若出现如图(a)所示的情况,调节的方法是______;
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
(2)小明接下来作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是______;
(3)在图(c)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,说明了同种液体在相同深度向各个方向的压强______;
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。你认为小明的结论是______(填“可靠的”或“不可靠的”),理由是______;
(5)某次实验时,小明同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为______Pa。
14.小明利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,压强计的U形管________(选填“是”或“不是”)连通器;小明用大小不同的力按压探头的橡皮膜时,发现U形管两侧液面的高度差无明显变化,该装置存在的问题可能是________;
(2)排除故障后,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________、________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增大;
(3)小明往丁图的水中加入盐,并搅拌均匀,保持探头深度不变,发现U形管两边液面的高度差变大,说明液体压强还与________有关。
15.在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过___________来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法___________(填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的水
(3)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是___________法。
(4)分析图甲和图___________两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(5)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为___________。
(6)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向___________的压强大小关系。
【拓展实验】
(7)①小明用图戊所示的容器来探究液体内部的压强是否跟深度、液体的密度有关,则图己中的现象正确的是___________。
②如图己D所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是___________。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。
③测得盐水的密度为ρ=___________(水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
试卷第1页,共3页
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《期末复习实验 探究液体内部压强的特点 专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1) 两侧液面的高度差 转换
(2)上窄下宽
(3)没有控制液体的深度相同
【详解】(1)[1][2]液体内部压强大小不能直接测量,把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两侧液面高度差的大小来比较探头处液体压强的大小,运用了转换法。
(2)因为在液体密度一定时,液体深度越大,压强越大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状,才能抵抗较大的水压。
(3)研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,向容器内加入适量的浓盐水,既改变了液体的密度,也改变了液体的深度,所以她的操作不可靠。
2. B 乙、丙 丙、丁 密度 小 D
【详解】(1)[1]进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,使U形管中两管上方的气体压强相等(都等于大气压),故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[2]探究液体压强与深度的关系,要控制深度不同,液体密度相同,由图可知,应该比较乙、丙两图的实验。
(3)[3][4]深度相同时,由图中实验可知,可以探究液体压强与液体密度的关系,深度相同,密度不同,应该比较丙、丁两图的实验,丁图中U形管左右两侧液面高度差大,所以丁图中液体压强大,即深度相同,液体密度越大,压强越大。
(4)[5]为了使实验现象更明显,在压强计的U形管内充灌密度较小的液体,在压强大小一定的情况下,根据p=ρgh可知,在U形管内充灌密度较小的液体U形管中液面高度差大。
(5)[6]A.在容器中装入液体,观察薄橡皮膜是否凸起,即可探究液体内部是否存在压强,故A不符合题意;
B.探究液体压强是否跟有深度有关,根据控制变量法,应控制液体的深度不同,液体密度相同,在左右两侧分别装深度不同的相同液体,观察薄橡皮膜是否凸起即可,故B不符合题意;
C.探究液体压强是否跟液体密度有关,根据控制变量法,应控制液体的深度相同,而液体的密度不同,则实验方法为:在隔板两侧分别倒入深度相同的酒精和浓盐水(观察液体静止后橡皮膜凹凸变化来判断左右两侧液体压强的大小),故C不符合题意;
D.探究在同一深度,向各个方向的压强是否相等,要判断压强的大小,很难用肉眼观察橡皮膜的凸起程度是否一致,故D符合题意。
故选D。
3. B 深度 乙丙 相等 a
【详解】(1)[1] 若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,说明U形管左右液面气压不相等,调整方法是取下软管使U形管左右液面相平后,再重新安装好。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)[2]如图所示,比较甲、乙两图的实验,液体都是水,金属盒探头处于水中不同的深度,可以观察到两图中U形管内液面高度差不同;这说明在同一液体,深度越深,压强越大,故液体内部的压强与深度有关。
(3)[3][4]如图所示,比较乙、丙两图的实验,液体都是水,金属盒探头处于水中相同的深度且方向不同,可以观察到两图中U形管内液面高度差相同;这说明在同一深度,同种液体内部向各个方向的压强都相等。
(4)[5]把压强计的探头分别放入盐水和水两种液体中的相同深度处,因为水的密度小于盐水密度,所以在相同深度的水中压强较小;如图所示,表示在盐水中压强随深度变化关系的是图线a。
4. 高度差 C 同种液体,深度越深,液体压强越大 可靠 改变探头方向,液体压强不变 <
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,这种研究方法叫转换法。
[2]使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,应检查装置是否漏气,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[3]图乙中A、B两次实验,液体密度相同,深度不同,深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,故可得出的初步结论是:同种液体,深度越深,液体压强越大。
[4][5]图乙中B、C两次实验现象,深度和液体密度相同,改变探头方向,液体压强不变,故可以得出在相同液体内部同一深度,各个方向的压强大小相等,故小明据此得出的结论可靠。
(3)[6]如图丁所示,橡皮膜平整,则两侧液体压强相同,根据,左侧a液体深度较大,则a液体密度较小,即。
5.(1)高度差
(2)装置漏气
(3)相等
(4)液体密度
(5)500
【详解】(1)根据转换法,甲图中的压强计是通过观察U形管中液面高度差的大小来反映压强的大小。
(2)U形管中的液面高度差不变,说明装置气密性不好,橡皮膜所受的压强不能通过橡胶管内的空气传递到U形管内,使得液体出现液面高度差。
(3)比较乙、丙、丁图,只有探头的朝向不同,而U形管内液面高度差相同,可得:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)比较丁图和戊图,深度相同,液体密度不同,U形管内液面高度差不同,可得:液体压强还与液体密度有关。
(5)U形管左右两侧压强差为
6.(1)相等
(2)乙、丙
(3)变大
【详解】(1)在乙图中,液体的密度相同,深度相同,但是金属盒的方向不同,两玻璃管中液面高度差不变,说明液体压强相等,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(2)要探究液体压强大小与密度的关系,应控制液体的深度相同、金属盒的方向相同,而液体的密度不同,故选乙丙两图。
(3)在图乙中保持金属盒的位置不变,向烧杯中逐渐加入酒精,液体的重力增大,对容器底部的压力增大,根据可得,液体对容器底压强增大,液体密度减小,探头到容器底的距离不变,根据可知探头到容器底压强减小,则探头所处液体压强变大。
7.(1) 大于 见解析
(2) 出现 见解析
(3) 深度越大 相等
(4) 等高度 在深度相同时,液体密度越大
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,U形管左侧液面低,右侧液面高,说明封闭端管内的气压大于外界的大气压,为了使U形管液面相平,需要取下橡胶管,重新进行安装。
(2)[1][2]用手按压橡皮膜时,橡皮膜受到压力发生形变,会使橡胶管内的气压增大,U形管液面出现高度差。松手后,橡皮膜恢复原状,橡胶管内气压恢复正常,U形管液面恢复相平,这说明压强计可以正常使用。
(3)[1][2]比较丙、丁两图可知,液体都是水,即液体密度相同,但丁图中探头所处的深度比丙图大,同时U形管两侧液面高度差也更大,说明液体产生的压强更大。所以在同种液体中,深度越大,液体压强越大。 在丁图中,保持探头深度不变,使探头朝着不同方向,发现U形管液面高度差不变,这表明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(4)[1][2]探究液体压强与液体密度的关系时,要控制深度相同。所以在隔板左侧加入盐水后,在隔板右侧应加入等高度的清水。发现橡皮膜向右侧凸起,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
[3]当橡皮膜恰好不发生形变时,说明橡皮膜两侧受到的液体压强相等,即p盐水=p水
根据液体压强公式p=ρgh可得ρ盐水gh1=ρ水gh2
则
8.(1)好
(2)相等
(3) 深度 上窄下宽
(4)密度
【详解】(1)若按压橡皮膜时,U形管两侧液柱能出现明显的高度变化,说明装置不漏气,气密性良好。
(2)实验中保持液体种类、探头深度不变,仅改变探头朝向,U形管液面高度差不变,说明同一液体、同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。
(3)图2、3中液体密度相同,探头深度不同,深度越大压强越大,说明液体压强与液体深度有关;由于液体深度越大压强越大,拦河大坝下部承受的压强更大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(4)图3、4中探头深度相同,液体密度不同,密度更大的盐水中压强更大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大
9. 深度 丙丁 无关
【详解】(1)[1]甲乙两图中的液体密度相同,探头所在深度不同,所以探究了探究液体压强与液体深度的关系。
(2)[2][3]要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应使深度相同,容器形状不同则应选丙和丁,而丙和丁,U形管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关;
10.(1) U形管液面高度差 B
(2) 无关 没有控制液体深度相同
(3)减小丁容器中探头在液体中的深度
【详解】(1)[1]实验中液体压强大小的变化无法直接观察得到,是通过比较U形管内液面的高度差来判断的,这是转换法的应用。
[2]A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”,用到模型法,故A不符合题意;
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小,用到转换法,故B符合题意;
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像,用到等效替代法,故C不符合题意。
故选B。
(2)[1]比较图甲、乙、丙三次实验,液体密度相同,深度相同,金属盒橡皮膜的方向不同,U形管内液面的高度差相同,所以得到得结论是:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[2]探究液体压强和液体密度的关系,应控制深度相同,改变液体密度,由比较图丙、丁实验可知深度不同,液体的密度不同,所以小华得出结论是不正确的,因为没有控制液体深度相同。
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,盐水的密度较大,应减小丁容器中探头在液体中的深度。
11.(1)③
(2)液面的高度差
(3) 各个方向的压强相等 C、D 密度
(4)ρgh,推导见解析
(5)不能
【详解】(1)安装好探头后,U形管两边液面应相平,若发现U形管两边的液面出现如图所示的情景,应取下橡皮管,重新进行安装,故③符合题意,①②不符合题意。
故选③。
(2)将压强计的探头放入液体中,如图A、B、C、D、E所示,需要观察和记录U形管中液面的高度差,本实验运用转换法,U形管中液面的高度差越大,探头处液体压强越大。
(3)[1]比较图A、B、C三次实验,液体密度相同,探头深度相同,探头朝向不同,U形管中液面的高度差相同,说明在液体内部同一深度处,各个方向的压强相等。
[2]根据控制变量法,要得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大。需使液体密度相同,探头朝向相同,深度不同,因此应选C、D。
[3]分析图D、E的实验现象,液体密度不相同,探头深度相同,探头朝向相同,盐水密度大,U形管中液面的高度差更大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)当液体静止时,这个液柱也处于静止状态,所以液柱底面所受液体产生的竖直向上的压力F一定与此液柱所受重力G的大小相等,液面在深度为h处的压强为
(5)由于高度越高,空气越稀薄,空气的密度越小,即空气的密度不是定值,所以推导出的表达式,不能应用于大气压强。
12.(1)B
(2) U形管两侧液面的高度差 见解析
(3)深度
(4)丙、丁
(5)1000
(6)U形管内换用密度更小的液体
(7)
【详解】(1)使用压强计前,U形管左右两侧水面有高度差,是因为软管内封闭的气体压强与大气压不相等。调节方法是取下软管重新安装,这样能使软管内气体压强与大气压相等,U形管左右两侧水面相平。
故选B。
(2)[1]实验中通过比较U形管两侧液面的高度差来判断液体压强大小的变化,高度差越大,压强越大,这种方法是转换法。
[2]与之研究方法相同的实验,例如“压力作用效果与哪些因素有关”,通过观察海绵的凹陷程度判断压力作用效果,也运用了转换法。
(3)图乙和图丙中,液体都是水(密度相同),探头在液体中的深度不同,U形管两侧液面高度差不同,所以可以得到:液体的压强与深度有关。
(4)要探究液体的压强与液体密度有关,需控制深度相同,改变液体密度。图丙(水)和图丁(盐水)中,探头深度相同,液体密度不同,所以比较丙、丁两图,可以得到液体的压强与液体密度有关。
(5)根据液体压强公式p=ρgh,橡皮管内气体的压强与大气压强之差等于U形管中水面高度差产生的压强。已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差
橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
(6)U形管液面变化不明显,说明压强变化引起的液面高度差小。根据p=ρgh可知,在压强一定时,U形管内换用密度更小的液体,则会增大U形管液面高度差。
(7)如图⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即p左=p右,根据液体压强公式得
解得待测液体密度的表达式为
13. B 装置漏气 相等 不可靠的 没有控制深度不变 1000
【详解】(1)[1] 当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的;图a中U形管右端液面比较高,说明U形管左支管液面上方的气压大于大气压;要进行调节,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。故选B。
(2)[2] 若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,软管中的气压等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。
(3)[3] 在图(c)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,说明了同种液体在相同深度向各个方向的压强相等。
(4)[4][5] 根据题意结合图(c)和(d)可知,小明在实验时两杯中的液体密度、金属盒浸没的深度均不相同,因此,其结论是不可靠的,应根据控制变量法的要求,控制金属盒浸入的深度相同。
(5)[6] U形管内外的气压差为
14. 不是 漏气 都相等 乙 丁 液体密度(密度)
【详解】(1)[1][2]根据连通器的特点,该装置下部连通,但左侧的上端没有开口,所以不是连通器,U形管是通过液面高度差来判断液体压强的大小的,若该装置漏气,则用大小不同的力按压探头的橡皮膜时,U形管两侧液面的高度差无明显变化。
(2)[3]图乙、丙,探头在同种液体中的深度相同,探头的方向不同,但U形管液面高度差是相同的,说明:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(2)[4][5]图乙、丁,液体相同、探头在液体中的深度不同,且深度越深,U形管液面高度差越大,则说明:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大。
(3)[6]丁图中加盐后液体的密度增大,保持探头的深度不变,但U形管两边液面高度差变大,即压强变大,说明液体压强还与密度有关。
15.(1)U形管两侧液面的高度差
(2) 不漏气 ②
(3)控制变量
(4)丙
(5)没有控制探头浸入液体中的深度相等
(6)不同方向
(7) D 向容器左侧中加水
【详解】(1)在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了物理中的转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大。
(2)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,现用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,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,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②。
(3)由题可知,为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是控制变量法。
(4)由题可知,要得到液体内部的压强随深度的增加而增大,那实验的变量只有深度,所以选择图甲和图丙。
(5)由题意可知,要得到液体内部压强和液体密度有关,那要保证其他变量相同,但从图丙和图丁可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等。
(6)从图甲和图乙中可以看出,两图中的变量为探头在同一深度的液体中朝向不一样,所以我们可以探究同一深度处,液体向不同方向的压强大小关系。
(7)[1]A.根据公式可知,当深度和液体的密度都一样时,两边的压强一样,所以橡皮膜不会发生变化,故A错误;
B.根据公式可知,当液体的密度一样时,深度越大,其压强也越大,所以橡皮膜向左凸,故B错误;
CD.根据公式可知,当深度一样时,液体的密度越大,其压强也越大,所以橡皮膜向左凸,故C错误,D正确;
故选D。
[2]使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[3]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得
所以盐水的密度为
答案第1页,共2页
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