期末物理专题复习:压强和浮力实验题2025-2026学年北师大版物理八年级下册
2026-07-04
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 压强和浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2026-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58642873.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦压强和浮力核心实验,以控制变量法、转换法为统领,系统构建实验探究与原理应用的逻辑体系,培养科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强实验|5题(压力作用效果、液体压强等)|控制变量法(压力/受力面积/深度)、转换法(凹陷程度/液面高度差)|从压力作用效果现象到液体压强公式推导,建立压强与受力面积、深度、密度的关联|
|浮力实验|10题(阿基米德原理、浮力影响因素等)|称重法(F浮=G-F示)、归纳法(多物质/液体验证规律)|从浮力测量到阿基米德原理验证,构建浮力与排液体积、密度的定量关系|
内容正文:
期末物理专题复习:压强和浮力实验题
1.小丽同学在“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如图所示。
(1)实验小桌压力作用效果的大小是通过______判断的。
(2)小丽同学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。比较实验E、F可以得出结论:______压力作用效果越明显。
2.某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为___________N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为___________N,石块排开的水所受的重力可由___________(填字母代号)两个步骤测出;
(3)根据测得的浮力与石块排开液体的重力,可得出关系式___________,即为著名的阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是___________;
A.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
B.用原来的方案和器材多次测量取平均值
C.用原来的方案将水换成酒精进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其它步骤操作正确,则___________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)小英用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图E所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计B的示数也在改变,若弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为,则它们的大小关系是___________(选填“>”、“”或“<”)。
3.在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验时,小红提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。
(1)图1中的三次实验,说明当液体密度相同时,______越大,物体所受浮力越大。
(2)验证猜想二时,将物体A浸没在不同液体中,并根据所测数据画出拉力大小与液体密度的关系图像,如图2甲所示。由此推断:物体受到的浮力大小与液体密度的关系图像应是图2中的______(选填“①”、“②”或“③”),请结合受力情况,说明理由:______。由图像可知:当物体排开液体体积相同时,物体所受浮力与液体密度成正比。
(3)验证猜想三时,小红选用了与物体A密度不同的物体B进行实验。她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图3所示位置时(做上标记O),弹簧测力计示数恰好变为0。取出物体B后(B带出的水忽略不计),小红又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到______(选填“O点之上”“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,再判断浮力的大小与物体密度是否有关。同组的其它同学认为小红的实验操作实际上存在一定误差,并提出了以下多种改进意见,你认为合理的是______(填序号)。
A.选两个质量相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小;
B.选两个体积相等、密度不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小;
C.选两个密度相等、体积不同的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小。
(4)小红结合密度和重力的知识,对前面两个实验的结论进行了深入思考后,认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。她又利用水和石块进行了如图4所示的实验,如果在浸入石块时,石块碰到了溢水杯的底部,会导致测得的数据______(选填“>”、“<”或“=”)。
(5)空气对浸入其中的物体有浮力的作用吗?小红设计了图5所示的实验继续进行探究:将瘪气球通过气针固定在充满气的篮球上,将气球和篮球放在电子秤上,示数稳定后读出电子秤的示数;将气针按压进入篮球中,篮球开始给气球充气,若充气过程中篮球的体积不变且无气体流失,应观察到电子秤的示数一直______(选填“变大”、“变小”或“不变”),说明空气对浸入其中的物体有浮力的作用。充气停止后,电子秤示数为。和差值为0.91g,若浸在气体中的物体所受的浮力大小也可用阿基米德原理进行计算,则该气球此时的体积为______。(,g取10N/kg)
4.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)在测量前,应将弹簧测力计在竖直方向上进行______。
(2)该铜块所受的重力为______N。
(3)小明按如图所示的实验顺序进行了探究,图C中实心铜块所受的浮力为______N。
(4)分析图A~E所示的实验,可以得出结论:物体所受浮力大小与______有关。
(5)分析______三个图的实验可得出结论:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)用实验中测得的数据可计算出实心铜块的密度为______kg/m3。(,g取10N/kg)
(7)小明完成实验后认为,弹簧测力计和此铜块可以作为一个液体密度测量仪,当铜块浸没在某种液体中时受到的浮力为,铜块浸没在水中时受到的浮力为,该液体的密度_______(请用水的密度、、表示)。
5.用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,不用橡皮帽封住注射器的小孔,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为4.2N,然后利用刻度尺测出____________如乙图所示,则本地大气压强的测量值为________ Pa;
(3)根据(2)测得的大气压值与标准大气压值可能不同,原因是__________(不考虑实验时的误差);
(4)小明采用了另一种实验方案测量大气压力:将活塞推至底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始向外滑动时,记下此时弹簧测力计示数为F1,当活塞开始向内滑动时,记下此时弹簧测力计示数为F2,则大气对活塞的压力F=____________;
(5)小明认为不能采用丙图的方法来估测大气压的值,主要是因为_______的重力对实验有影响。
6.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,实验装置如图所示。
(1)图甲压强计是通过观察U形管中______来显示橡皮膜所受压强的大小。
(2)根据______两图所示现象可以知道拦河大坝设计成上窄下宽的原因。
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,可知在液体内部同一深度,向各个方向的压强都______。
(4)了解了液体压强特点后,某同学取①②③三根相同的玻璃管,两端开口,底部用相同的橡皮薄膜封闭,橡皮膜的绷紧程度也相同。在其中倒入三种不同的液体,三根玻璃管底部橡皮膜形变程度如图甲所示,其中液体密度最大的是______(填序号)。
(5)某同学用图己所示的装置测量未知液体的密度:左侧加入适量的水,水的密度为,右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
①右侧待测液体到容器底的深度
②左侧水到容器底的深度
③橡皮膜中心到容器底的深度
则待测液体密度为______(用字母表示)。
7.如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小李将平底的饮料瓶装入水后分别放在海绵和砖块上进行实验。
(1)实验中通过观察海绵的_________,来比较压力作用的效果。
(2)实验中除了用到上面提到的转换法,还用到的物理研究方法是________。
(3)通过分析比较________两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系。
(4)通过分析比较B、C、D三次实验,可以得出在________相同时,________,压力的作用效果越明显。
(5)将图A实验中的饮料瓶放到图E所示平整的砖块上,图A中瓶对海绵的压强为,图E中瓶对砖块的压强为,则________(选填“>”、“<”或“=”)。
(6)在A、B两次实验中,水对瓶底和瓶盖的压力分别为、,则________(选填“>”、“<”或“=”)。
8.小李同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”(乙和丙容器中装的是同种液体)。
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化_________(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。压强计是通过观察U形管左右两侧液面的________来显示橡皮膜所受压强。
(2)小李把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此,他判断图甲中的液体是酒精,我们认为小李的判断是错误的,其原因是_____________;接着帮他改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)比较_____两图,得出探头浸入液体中的深度越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体在此处的压强就越大。
(4)小李发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明__________。
(5)对于上面的结论小组同学又进行了理性探究,如图所示,拿来两端开口的玻璃管,下端管口用塑料挡住后插入水中,发现塑料片并不下沉,测得h=27cm。若向管中慢慢注入植物油,当塑料片恰好脱落时,植物油柱高出水面3cm,则植物油的密度是________kg/m3。
9.物理课上,同学们利用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”,进行了如下操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是__________(选填字母);
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形管内添加适量水
(2)实验时,小明将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为5cm,此时U形管内外的 气压差为__________Pa();
(3)正确操作后,分析图___________的实验现象,得出结论:同种液体中,深度越大,压强越大;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:__________;
(5)小明用图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,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体的液面到容器底的深度h1
B.右侧待测液体的液面到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水面到容器底的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=___________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
10.如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置及实验过程。
(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察 ___________来反映。
(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,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
(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差将 _______。(选填“变大”、“不变”、“变小”)
(4)比较图中的乙和丙,可以得出结论:__________;比较图中 ________两图,可以得出液体的压强还与液体的密度有关。
(5)若小明实验时,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。小明由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,液体的压强越大。你认为他的结论是否可靠?________,原因是 _________。
(6)某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中是通过比较海绵的 _________来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做 _______。
(7)通过比较图甲和图乙两次实验,控制______相同,探究压力的作用效果与 ________的关系;通过比较图______两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法是 _______。
11.如图所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小丽采用压强计进行探究。
(1)压强计是通过U形管中两侧__________来显示橡皮膜所受压强大小的;
(2)小丽把金属盒分别浸入到两种液体中,如图乙、丙所示,发现图乙中U形管两侧液面高度差较小,认为图乙烧杯中盛的是酒精。你认为她的结论是__________(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是__________;
(3)小丽还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两侧液面高度差__________(选填“不变”或“改变”)。表明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小__________;
(4)通过探究,小丽还发现,在相同深度处,液体压强还与液体__________有关。
12.小陈同学利用可以测量压力大小的数显测力计、柱形瓶身的水瓶和刻度尺进行如下实验:
(1)将浓盐水装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力;如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮,小瓶受到的浮力为F浮,则F浮___________ (选填“>”“=”或“<”)G,此时瓶身上记录位置A,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示2.0N。若柱形瓶身的横截面积为50cm2,则OA的距离为___________ cm。(ρ水=1g/cm3)
(2)如图乙所示将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮,此时瓶身上记录位置B。比较甲、乙两图可知ρ液___________ (选填“>”“=”或“<”)ρ水,用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示3.6N,此时OB的距离为6cm,则ρ液=___________ g/cm3。
13.小慧提袋子时感觉有点勒手,于是她用衣服垫一下就没有那么勒了。由此她产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?
(1)小慧根据生活经验提出了以下两个猜想,请你将猜想2的依据补充完整:
猜想1:压力的作用效果可能与受力面积有关。
猜想依据:提袋子时用衣服垫一下没有那么勒手了。
猜想2:压力的作用效果可能与压力大小有关。
猜想依据:________。
(2)为了验证猜想,小慧利用海绵、砝码、小桌设计了如图甲、乙、丙所示的实验。实验中通过________反映压力的作用效果。
(3)小慧通过甲、乙两次实验可以验证猜想________(填“1”或“2”),由实验现象可知:________,压力的作用效果越明显。
(4)通过乙、丙实验,可以初步得出:当压力大小相等时,________,压力的作用效果越显著。
(5)小军将小桌换成了长方体木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。将左侧部分移开,发现实验现象无变化,他由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论。小慧发现后说他的结论不正确,是因为他没有________。请你帮小军改进实验:________。
14.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关
(1)请你写出能够支持猜想③的一个实验或生活现象:______;
(2)实验过程和弹簧测力计的示数如图所示,其中序号B中物体所受浮力大小为______N;
(3)分析A、C、D三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);由______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(4)从实验数据可求出物体的密度为______()。
15.某实验小组探究“浮力的大小与排开的液体所受重力”的关系,利用弹簧测力计、铜块、溢水杯、小桶、水等器材,按照如图所示的步骤A、B、C、D进行实验。
(1)如图甲所示,实验中把铜块浸没在的溢水杯中,铜块受到的浮力大小可由______、______(填字母代号)两个步骤算出,浮力的大小为______;
(2)由于实验中手握着弹簧测力计导数示数不稳定。实验小组对实验器材进行了改进,如图乙所示。小明将装满水的溢水杯放在升降台P上,用升降台来调节溢水杯的高度,当小明逐渐调高升降台,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,测力计M的示数______(选项“增大”、“减小”或“不变”)。如果弹簧测力计M的示数变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)N的示数变化量,从此可以得出实验结论;
(3)使用图乙的实验器材进行实验时,以下情况会对得出实验结论产生影响的是______
A.溢水杯中的水没有加至与溢水口相平
B.铜块没有全部浸没在水中
C.实验前小桶内有少量的水
D.溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
试卷第1页,共3页
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《期末物理专题复习:压强和浮力实验题 2025-2026学年北师大版物理八年级下册》参考答案
1.(1)海绵的凹陷程度
(2) D、E 见解析
【详解】(1)实验中压力的作用效果不易直接观察,通过海绵的凹陷程度来间接反映,这是转换法的应用。
(2)[1]为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,根据控制变量法可知,需控制受力面积相同,压力不同,图A和图B满足题意,但是放到水平桌面上,水平桌面的凹陷程度不明显,不能比较压力的作用效果,所以应通过图中的两次实验D、E进行比较。
[2]比较实验E、F,压力相同,受力面积不同,E中受力面积小,海绵的凹陷程度大,说明压力的作用效果明显,可得出:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
2.(1)3.8
(2) 1.4 A、D
(3)F浮=G排
(4)B
(5)能
(6) 减小 =
【详解】(1)由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,故石块的重力是3.8N。
(2)[1][2]根据图BC图,由称重法测浮力,把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为
F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N
由图中AD两个步骤知,液体与桶的总重力与桶的重力之差大小等于物体排开液体的重力。
(3)排开液体的重力
G排=G桶和水-G桶=2.6N-1.2N=1.4N
故可以得出
F浮=G排
浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,故A不符合题意;
B.测量型实验多次测量取平均值可减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故B符合题意;
C.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,故C不符合题意。
故选B。
(5)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出得到与(3)相同的结论。
(6)[1][2]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,因为F浮=G-F示,所以弹簧测力计A的示数F示=G-F浮变小;重物排开水的体积越大时薄塑料杯内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,增大的量等于排开水的重力,根据阿基米德原理知,浮力等于排开液体的重力,故两个弹簧测力计示数的变化量相等,即。
3.(1)物体浸入液体的体积/物体排开液体的体积
(2) ② 根据称重法,物体重力不变,液体密度越大,拉力越小,浮力越大;且与液体密度成正比,液体密度为0时浮力为0,当液体密度为时拉力为0,浮力等于,符合该规律的是图像②。
(3) 点 B
(4)
(5) 变小 700
【详解】(1)图1三次实验液体密度相同,物体浸入液体的体积逐渐增大,浮力逐渐增大,因此可得出结论:液体密度相同时,物体排开(浸入)液体的体积越大,浮力越大。
(2)见答案
(3)[1]验证浮力与物体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,因此水面需要上升到原来标记的O点,保证排开体积与B相同。
[2]根据控制变量要求,探究浮力与物体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,改变物体密度:
A中质量相等、密度不同的物体体积不同,排开体积不同,不符合要求;
B中体积相等、密度不同的物体,浸没后排开体积相同,符合探究要求;
C中密度相同、体积不同,没有改变物体密度,不符合要求。
因此选B。
(4)石块碰到溢水杯底部时,杯底对石块有向上的支持力,弹簧测力计的拉力偏小,根据计算出的浮力偏大,排开液体重力测量正常,因此。
(5)[1]总重力不变,气球充气后体积变大,排开空气的体积变大,总浮力变大,电子秤示数,因此示数变小。
[2]该气球此时的体积
4.(1)调零
(2)2.7
(3)0.2
(4)物体排开液体的体积
(5)A、E、F
(6)9×103
(7)
【详解】(1)弹簧测力计使用前,在使用的方向调零,使用弹簧测力计测量重力和物体在液体中的拉力前,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2)由图A可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是2.7N,该铜块所受的重力为2.7N。
(3)由称重法可知图C中实心铜块受到的浮力F浮C=G-FC=2.7N-2.5N=0.2N
(4)图A、B、C、D所示的实验中的数据可知,物体在水中,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知受到的浮力也不同,可以得到浮力的大小与排开液体体积有关。图A、D、E所示的实验中的数据可知,物体排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知受到的浮力相同,可以得到浮力的大小与深度无关。
(5)探究物体受到的浮力大小与液体的密度的关系,保持排开液体的体积不变,改变液体的密度,选择A、E、F三个图的实验,发现铜块浸没在水和盐水中受到的浮力不同,故浮力的大小与液体密度有关。
(6)铜块浸没在水中受到的浮力F浮水=G-FD=2.7N-2.4N=0.3N
铜块的体积
铜块的密度
(7)铜块浸没在某液体中和浸没在水中排开液体的体积相同,由阿基米德原理得
液体的密度
5. 注射器刻度部分的长度 0.9×105 空气没有排尽或装置漏气 活塞
【详解】(2)[1]注射器是一个圆柱体形状,因此,为了测出活塞所受大气压力和受力面积,需在活塞从被橡皮帽封住的注射器的底端开始滑动后,测出弹簧测力计的示数后,再利用刻度尺测出注射器刻度部分的长度L,再读出有刻度部分的总容积V;观察刻度尺的分度值为1mm,测量时从零刻度测量,所以读数为5.00cm,即注射器有刻度部分的长度为5.00cm,对应的注射器刻度部分的容积为,得出活塞的受力面积
[2]当活塞开始滑动时,活塞受到水平的拉力,以及筒壁的摩擦力与大气的压力的合力,此时活塞受力平衡,则大气压对活塞的压力为
由可得,本地大气压强的大气压强测量值为
(3)[3]如果筒内空气没有排尽或装置漏气,会使拉力测量值偏小,根据压强公式可知,导致测得大气压值偏小。
(4)[4]当注射器中的活塞开始向外滑动时,对瓶塞受力分析知,活塞所受摩擦力为方向和大气对活塞的压力F的方向相同,故由二力平衡得此时
……①当注射器中的活塞开始向内滑动时,对瓶塞受力分析知,此时摩擦力方向改变,则
……②联立①②解得大气对活塞的压力
(5)[5]当采用丙图的方法来估测大气压的值时,由于活塞自身有重力,会影响实验结果。
6.(1)液面高度差
(2)乙、丙
(3)相等
(4)③
(5)
【详解】(1)U形管压强计是通过观察U形管中液面高度差反映橡皮膜所受压强大小,液面高度差越大则橡皮膜所受压强越大,这里采用了转换法。
(2)根据图乙、丙所示,液体密度相同,深度不同,可以研究液体内部压强大小与液体深度的关系。据图可知,丙中深度更大,U形管左右两侧液面高度差更大,故可得出结论:同种液体中,深度越大,液体产生的压强越大。根据研究得出的结论,拦河坝底部深度大,承受的液体压强更大,应设计成上窄下宽的形状。
(3)如图丙、图丁所示,液体密度和深度相同,橡皮膜方向不同,U形管左右两侧液面高度差相同,即压强相同,根据控制变量法可得出结论:同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)如图所示,①、②比较,两玻璃管液体深度相同,①玻璃管橡皮膜形变程度较大,液体压强大,则①液体密度比②液体密度大;①、③比较,两玻璃管的橡皮膜形变程度相同,液体压强相同,③液体深度较小,所以③液体密度比①液体密度大,故液体密度最大的是③。
(5)橡皮膜刚好变平,则两侧受到的液体压强相等,根据则有
则解得待测液体密度的表达式为
7.(1)凹陷程度
(2)控制变量法
(3)A、B
(4) 受力面积 压力越大
(5)=
(6)>
【详解】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度比较压力作用效果,海绵受到的压力越大,作用效果越明显。运用了转换法。
(2)压力的作用效果与多个因素有关,本实验还需要用到控制变量法。
(3)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,只改变受力面积大小,可以选用A、B两次实验。
(4)图中B、C、D三次实验,受力面积相同,B中压力最大,作用效果最明显,故可得出:在受力面积一定时,压力的作用效果与压力大小有关。
(5)对于图A、图E压力相同、受力面积相同,根据压强也相同。
(6)对于图A、图B深度相同,液体相同,根据压强也相同,图A受力面积大根据,压强相同时受力面积越大,压力越大,故。
8.(1) 小 高度差
(2)没有控制深度相同
(3)乙和丙
(4)同种液体的同一深度,向各个方向的压强都相等
(5)0.9×103
【详解】(1)[1]压强计的气密性较差,说明U形管密闭的一侧密闭性不好,与大气相通,此时U形管是一个连通器,U形管两侧液面高度基本相平,所以当手指按压橡皮膜时,U形管两侧液面的高度基本相平,即U形管两侧液面的高度差变化小。
[2]实验中液体压强越大时,压强计上探头处橡皮膜内凹越明显,U形管中与金属盒相连的一侧液面下降的更多,与空气相连的一侧液面上升的更多,即U形管中两侧液面高度差越大,即液体压强越大时,U形管两侧液面高度差越大,故可用U形管两侧液面高度差的大小反映液体压强的大小。
(2)判断出甲图中液体是酒精,所以探究的是“液体内部压强与液体密度的关系”,根据控制变量法的使用方法,应该保持探头所处深度、方向不变,改变液体密度,比较甲、乙两图,探头的方向不变,但是探头所处深度、液体密度发生了改变,不符合控制变量法的使用方法,所以小李的判断是错误的,错误之处是没有控制探头所处的深度相同。
(3)由题意可知,此次实验探究“液体内部压强与液体深度的关系”,根据控制变量法的使用方法,应该保持液体密度不变、探头方向不变,探头所处深度改变,如图所示,图乙、丙满足要求。
(4)在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,即只改变液体压强的方向,U形管两侧液柱的高度差不变,说明此时压强的大小不变,说明“同种液体的同一深度,向各个方向的压强都相等”。
(5)塑料片恰好脱落时,塑料片处植物油的深度
当塑料片恰好脱落时,有水对塑料片的压强等于植物油对塑料片的压强
即
即
所以植物油的密度
9.(1) 不漏气 B
(2)500
(3)②、③
(4)同一深度,液体密度越大,压强越大
(5)
【详解】(1)[1]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,则说明橡皮管里的空气对U形管内左端液面有压力,空气没有漏掉,所以装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,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,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)U形管左右两侧水面的高度差为h=5cm=0.05m,则橡皮管内气体的压强与大气压之差等于U形管左右两侧水产生的压强差,约为
(3)分析图②、图③的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
(4)分析图③、图④的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(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,根据液体压强公式可得
解得待测液体密度的表达式为。
10.(1)U形管两侧液面的高度差
(2)B
(3)不变
(4) 同种液体的压强随深度的增加而增大 丙、丁
(5) 不可靠 没有控制金属盒到液面的深度不变
(6) 凹陷程度 转换法
(7) 受力面积 压力大小 乙、丙 控制变量法
【详解】(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管两侧液面的高度差来反映,利用了转换法。
(2)在使用压强计前,U形管左右两侧的水面要相平。发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,需要将软管取下,再重新安装,使得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B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。在图乙中,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变。
(4)[1]比较乙和丙,液体密度相同,探头在液体中的深度越深,U形管液面高度差越大,可以得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
[2]探究液体压强与液体的密度的关系,应控制探头在液体中的深度相同,只改变液体密度。比较丙、丁两图,探头在液体中的深度相同,液体种类不同即密度不同,U形管液面高度差不同,故可以得出:在液体深度相同时,液体压强还与液体的密度有关。
(5)[1][2]小明保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差变大,由于没有控制金属盒到液面的深度不变,所以不能探究液体压强跟液体密度的关系,故结论不可靠。
(6)[1][2]实验利用海绵的凹陷程度反映压力作用效果的大小,物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(7)[1][2]图甲和图乙两次实验中,小桌均正放在海绵上,控制受力面积相同,图乙的小桌上放了一个砝码,改变了压力大小,所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
[3][4]探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,受力面积不同,所以应比较乙、丙两次实验,这种实验方法是控制变量法。
11.(1)液面高度差
(2) 不可靠 见解析
(3) 不变 相等
(4)密度
【详解】(1)压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大。
(2)[1][2]由图乙和图丙可知,没有控制金属盒在液体中的深度相同,因此得出的结论不可靠。
(3)[1][2]在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,液体的密度和深度相同,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,液体压强不变,说明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)把金属盒分别浸入到两种液体中,保持深度相同,U形管两边液柱的高度差不同,说明在相同深度处,液体压强还与液体密度有关。
12.(1) = 4
(2) > 1.2
【详解】(1)[1]小瓶静止时竖直漂浮,由物体的浮沉条件可知,漂浮时,物体所受的浮力等于其重力,F浮=G。
[2]用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示2.0N。压入水中的过程中,液体的密度和小瓶的重力不变,排开液体的体积变大,则浮力变大,
增大的浮力为
由可知,排开水的体积增加了
OA的距离为
(2)[1]根据漂浮条件可知,两次受到的浮力等于小瓶的总重力,小瓶的总重力不变,故两次受到的浮力相等,因图乙中小瓶排开液体的体积小于甲图中小瓶排开水的体积,根据可知
[2] 用数显测力计将小瓶缓慢压入液体中,到瓶身与瓶颈交接处O时,数显测力计显示3.6N,此时增大的浮力为
此时OB的距离为
则排开液体的体积增加了
由可知,液体的密度为
13.(1)提的东西越重,越勒手
(2)海绵的形变程度
(3) 2 当受力面积相同时,压力越大
(4)受力面积越小
(5) 控制压力大小相等 将长方体立起来放在海绵上
【详解】(1)提更重的袋子时,手会更勒或用更大的力按压物体,形变更明显。
(2)实验中,压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,这是典型的转换法。海绵的凹陷程度越越大,说明压力作用效果越明显。
(3)[1][2]由图甲和乙可知,小桌放置方式相同(桌腿朝下)受力面积相同,乙图加了砝码,压力更大,海绵凹陷更深,说明压力作用效果更明显,所以探究的是压力大小对压力作用效果的影响,验证了猜想2,由实验现象可得出结论,在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)观察乙、丙两图,乙中小桌腿朝下,有砝码,丙中则是小桌桌面朝下,有相同的砝码,则甲乙的压力相同,但丙的受力面积更大(桌面接触),海绵凹陷较浅,乙的受力面积小,凹陷深,压力作用效果更明显,因此可初步得出结论,在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(5)[1][2]小军把木块切开,移走一部分,导致:受力面积减小了,压力也减小了,他没有控制压力不变,不能判断哪个因素起的作用。为了得出正确结论,他可以将切下的部分放在另一块上面,使总压力不变,只改变受力面积或将长方体立起来放在海绵上。
14.(1)见解析
(2)1
(3) 无关 A、B、D 越大
(4)
【详解】(1)同一鸡蛋在水中沉底,在一定浓度的盐水中悬浮,鸡蛋排开水与盐水的体积相同,水与盐水的密度不同,鸡蛋受到的浮力不同,说明浮力大小与液体的密度有关。
(2)由AB得,B中物体所受浮力大小为
(3)[1]C、D中物块浸没在水中不同深度,由A、C、D得,物块受到的浮力相同,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]由A、B、D三次实验,物体排开水的体积不同,受到的浮力不同,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]分析A、D、E三次实验,物体分别浸没在水、盐水中,物体排开液体的体积相同,盐水的密度较大,物体在盐水中受到的浮力较大,说明在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)由图A得,物体的重力为4N,由AC得,物体浸没在水中时,受到的浮力为
此时物体的体积等于物体排开水的体积;由得,物体的体积
物体的密度为
15. A B 1.4N 减小 等于 AD
【详解】(1)[1][2][3]步骤A测力计可以测出铜块受到的重力G=3.8N,步骤B中,铜块浸没在水中,测力计示数F示=2.4N,根据称重法可知,金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F示=3.8N-2.4N =1.4N
所以铜块受到的浮力大小可由A、B两个步骤算出,大小为1.4N。
(2)[4]如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台P上,用升降台来调节溢水杯的高度。
当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,根据
F示=G-F浮
可知,弹簧测力计M的示数减小。
[5]重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大,溢出水的质量变大,溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计N的示数增大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计M示数的变化量和弹簧测力计N的示数变化量相等,从而证明了;
(3)A.如果实验前溢水杯中的水没有加至与溢水口相平,溢出水的体积小于排开水的体积,也就是说容器中溢出的水的重力一定小于铜块排开水的重力,所以铜块受到的浮力大于它排开水所受重力,会对得出实验结论产生影响,故A符合题意;
B.如果铜块没有全部浸没在水中,其他操作步骤均正确,由称重法可知,铜块受到的浮力的大小等于它排开水所受重力的大小,不会对得出实验结论产生影响,故B不符合题意;
C.如果实验前小桶内有少量的水,铜块排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重,不影响实验结果,故C不符合题意;
D.溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上,会导致测量的排开水所受重力偏小,影响实验结论,故D符合题意。
故选AD。
答案第1页,共2页
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