中考物理实验专题练习实验题8 探究影响液体内部压强大小的因素学生版+解析版.docx
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中考物理实验专题练习实验题8探究影响液体内部压强大小的因素学生版+解析版
实验题8探究影响液体内部压强大小的因素(原卷版)
一.实验:
探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验目的】探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验器材】U形管压强计、大量筒、水、盐水等。
【实验步骤】
1.将金属盒放入水中一定深度,观察U形管液面高度差变大,这说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
2.保持金属盒在水中的深度,改变金属盒的方向,观察U形管液面的高度差相同,这现象说明:
同种液体,深度相同,液体内部向各个方向的压强都相等。
3.保持金属盒的深度不变,把水换成盐水,观察U形管液面高度差变化,可以探究液体内部的压强与液体密度(液体种类)的关系。
同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大。
【注意】
在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察U形管压强计两边液面的高度差的变化情况。
在研究液体内部压强与液体密度的关系时,要保持金属盒在不同液体中的深度相同。
二.真题精练
1.(2020年山东省青岛市中考真题)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。
比较A、B可知:
在液体内部的同一深度,向______的压强都相等;比较A、C可知:
液体内部压强的大小跟______有关。
(2)用如图乙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。
用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:
a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc。
2.(2020年辽宁省朝阳市中考真题)在“研究液体内部的压强”的实验中,小红选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器,分别盛适量的水和盐水进行实验,操作过程如图甲所示。
(1)“小红将压强计的探头插入水中后,发现探头看上去变大了,这是因为容器和水的共同作用相当于_______,起到了放大的作用。
(2)通过比较A、B、C三个图可以得出的结论是:
在同种液体的内部,_____________。
(3)小红比较C、D两个图得出液体压强和液体密度有关的结论,小明认为这样比较得出结论是不正确的,他的理由是:
_______________。
(4)小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶,测量出矿石的密度,如图乙,实验过程如下:
①用量筒量取适量的水,读出体积为V0;
②将小瓶放入量筒内,小瓶漂浮在水面上,读出体积为V1;
③将适量的矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶仍漂浮在水面上,读出体积为V2;
④将瓶内的矿石全部倒入水中,再将小瓶放入量筒内,读出体积为V3。
根据以上信息计算(水的密度用ρ水表示):
在图乙③中,小瓶和矿石受到的浮力F浮=__;矿石的密度表达式为ρ石=_____________。
3.(2020年江苏省南京市中考真题)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示:
(1)图甲中金属盒在水中的深度为______cm;
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而______;
(3)比较两图,小明认为:
液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。
为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件:
______,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
4.(2020年广东省广州市中考真题)小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(表)刚刺破时所受压强是否相等。
A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图乙所示。
针的编号
A
B
针与膜接触面积/m2
(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为______N,压强
为______Pa;
(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变______?
(3)B针刚刺破图甲中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为
,则
______
(选填“>”“=”“<”)。
5.(2020年江苏省扬州市中考真题)在“探究影响液体内部压强因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的 。
实验过程中通过U形管两侧液面的 来比较液体内部压强的大小。
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:
同种液体,同一深度, 。
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。
小明猜想可能是实验时U形管没有 放置;
小强则认为可能是U形管中初始液面没有在中间0刻度线。
这种说法是 (填“正确”或“错误”)的;
小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时松紧有关。
小华将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U型管两侧液面的高度差较 。
你认为U型管两侧液面的高度差还与橡皮膜的 有关。
三.模拟演练
1.(2020年江苏省南通市中考真题)学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中水的流量Q(单位时间内喷出水的体积)不同。水的流量与哪些因素有关,大家提出以下猜想。
猜想1∶与小孔的形状有关;
猜想2∶与小孔距水面的深度h有关;
猜想3∶与小孔的横截面积S有关;
(1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三孔形状如图甲所示,在小孔处安装阀门和流量计(测流量的仪器)。
将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量。
此步骤存在的问题是_____。
(2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔进行实验∶
①下表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量Q与小孔深度的平方根
的关系图线,表格中第3次流量Q=_____
。
②进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越_____,喷出小孔的水流速也越大。
(3)对于猜想3,大家认为是正确的。
为进一步探究流量Q与小孔横截面积S之间的定量关系,老师画了图丙所示的水柱模型,其中v表示水从小孔流出的速度,l表示时间t内流出水柱的长度,S表示小孔的横截面积。
①根据流量定义并结合模型,推导流量Q与流速v、面积S的关系式∶Q=____;
②通常情况下,喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀,则喷出水柱在空中上端较____
2.(2020年湖北省咸宁市中考真题)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为
____(用题中字母和
表示)。
3.(2020年甘肃省天水市中考真题)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:
液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:
液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:
液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过__反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择__两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:
当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越__。
4.(2020年黑龙江省绥化市中考真题)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,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______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。
(填“左”或“右”)
5.(2020年北京市中考真题)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。
当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向______侧凸起;产生这种现象的原因是______。
6.在探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验中
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面_______的变化,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会_______(选填”内凹”或“外凸”)
(2)通过比较C、D两个图,可得到结论:
同一种液体的压强随______的增加而增大
(3)通过比较D、E两个图,可得到结论:
在深度相同时,液体的_______越大,压强越大
(4)通过比较A、B、C三个图,可得到结论:
__________________________________。
实验题8探究影响液体内部压强大小的因素(解析版)
一.实验:
探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验目的】探究液体内部压强与哪些因素有关
【实验器材】U形管压强计、大量筒、水、盐水等。
【实验步骤】
1.将金属盒放入水中一定深度,观察U形管液面高度差变大,这说明同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
2.保持金属盒在水中的深度,改变金属盒的方向,观察U形管液面的高度差相同,这现象说明:
同种液体,深度相同,液体内部向各个方向的压强都相等。
3.保持金属盒的深度不变,把水换成盐水,观察U形管液面高度差变化,可以探究液体内部的压强与液体密度(液体种类)的关系。
同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大。
【注意】
在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察U形管压强计两边液面的高度差的变化情况。
在研究液体内部压强与液体密度的关系时,要保持金属盒在不同液体中的深度相同。
二.真题精练
1.(2020年山东省青岛市中考真题)探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。
比较A、B可知:
在液体内部的同一深度,向______的压强都相等;比较A、C可知:
液体内部压强的大小跟______有关。
(2)用如图乙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。
用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示由此可推断:
a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa______ρc。
【答案】
(1).各个方向
(2).深度(3).小于(4).大于
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可知,AB两探头方向不同,而U型管的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
[2]由图可知,A中探头深度更深,U型管的液面高度差更大,说明在液体内部的压强随深度的增大而增大。
(2)[3][4]由图可知,皮膜两边压强相同,根据
可得,b的液体密度更大。
同理,a的密度大于c的密度。
2.(2020年辽宁省朝阳市中考真题)在“研究液体内部的压强”的实验中,小红选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器,分别盛适量的水和盐水进行实验,操作过程如图甲所示。
(1)“小红将压强计的探头插入水中后,发现探头看上去变大了,这是因为容器和水的共同作用相当于_______,起到了放大的作用。
(2)通过比较A、B、C三个图可以得出的结论是:
在同种液体的内部,_____________。
(3)小红比较C、D两个图得出液体压强和液体密度有关的结论,小明认为这样比较得出结论是不正确的,他的理由是:
_______________。
(4)小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶,测量出矿石的密度,如图乙,实验过程如下:
①用量筒量取适量的水,读出体积为V0;
②将小瓶放入量筒内,小瓶漂浮在水面上,读出体积为V1;
③将适量的矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶仍漂浮在水面上,读出体积为V2;
④将瓶内的矿石全部倒入水中,再将小瓶放入量筒内,读出体积为V3。
根据以上信息计算(水的密度用ρ水表示):
在图乙③中,小瓶和矿石受到的浮力F浮=__;矿石的密度表达式为ρ石=_____________。
【答案】
(1).凸透镜
(2).同一深度,液体向各个方向的压强相等(3).没有控制液体在同一深度(4).
(5).
【解析】
【详解】
(1)[1]物体放在凸透镜的焦点内时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像,头插入水中后,发现探头看上去变大了,这是因为容器和水的共同作用相当于凸透镜,起到了放大的作用。
(2)[2]由A、B、C三个图可知,压强计的探头插入水中的深度相同,朝向不同,U形管液面的高度差相同,故可以得出的结论:
同种液体的内部,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)[3]探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,C、D两图中液体的深度和密度都不同,故不能得出正确的结论。
(4)④[4][5]将小瓶放入量筒内,小瓶漂浮在水面上,小瓶受到的浮力等于小瓶的重力,即
矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶仍漂浮在水面上,则小瓶和矿石受到的浮力等于它们的总重力,即
故矿石的重力为
矿石的体积为
由
得矿石的密度为
3.(2020年江苏省南京市中考真题)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示:
(1)图甲中金属盒在水中的深度为______cm;
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而______;
(3)比较两图,小明认为:
液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。
为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件:
______,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
【答案】
(1).7
(2).增大(3).L≥18cm
【解析】
【详解】
(1)[1]图甲中金属盒在水中的深度为
16cm-9cm=7cm
(2)[2]比较两图可知,液体的密度相同,深度越深,液体压强越大,可以得到液体内部压强随深度的增大而增大。
(3)[3]图甲中金属盒在水的深度是7cm,往容器内加水,此时金属盒在水的深度
h≥7cm
水面到容器底的距离
L≥11cm+7cm=18cm
此时金属盒受到的压强大于甲图中的压强,可说明小明的观点是错误的。
4.(2020年广东省广州市中考真题)小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(表)刚刺破时所受压强是否相等。
A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图乙所示。
针的编号
A
B
针与膜接触面积/m2
(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为______N,压强
为______Pa;
(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变______?
(3)B针刚刺破图甲中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为
,则
______
(选填“>”“=”“<”)。
【答案】
(1).0.7
(2).
(3).变大(4).=
【解析】
【详解】
(1)[1]由图乙A针对膜的压力F随时间变化的图像可知,膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为0.7N。
[2]表格中已知A针与膜的接触面积,则A针对膜的压强
(3)[3]由图乙可知,在t1至t2这段时间内,A针对膜的压力在变大,但是受力面积不变,根据
可知A针对膜的压强是变大。
(4)[4]表格中已知B针与膜的接触面积,则B针对膜的压强
则A、B针对膜的压强关系
=
5.(2020年江苏省扬州市中考真题)在“探究影响液体内部压强因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的 。
实验过程中通过U形管两侧液面的 来比较液体内部压强的大小。
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:
同种液体,同一深度, 。
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。
小明猜想可能是实验时U形管没有 放置;
小强则认为可能是U形管中初始液面没有在中间0刻度线。
这种说法是 (填“正确”或“错误”)的;
小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时松紧有关。
小华将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U型管两侧液面的高度差较 。
你认为U型管两侧液面的高度差还与橡皮膜的 有关。
【答案】
(1)气密性;高度差;
(2)液体向各个方向的压强相等;(3)竖直;错误;小;大小。
【解答】解:
(1)为了能使实验顺利进行,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性;根据转换法,如图甲所示压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映压强大小;
(2)由图可知,三个图中金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,因此同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)在“探究影响液体内部压强因素”实验中,需要将U型管竖直放置,这样测量结果更准确;
根据实验结论可知,同种液体同种深度,液体产生的压强是相同的,U形管中初始液面没有在中间0刻度线时,由于压强不变,所以U型管液面高度的变化不变;
改变橡皮膜的松紧程度,橡皮膜较紧时,橡皮膜越不容易发生形变,所以U型管两侧液面的高度差较小;
U型管两侧液面的高度差还与橡皮膜的大小有关。
故答案为:
(1)气密性;高度差;
(2)液体向各个方向的压强相等;(3)竖直;错误;小;大小。
三.模拟演练
1.(2020年江苏省南通市中考真题)学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中水的流量Q(单位时间内喷出水的体积)不同。水的流量与哪些因素有关,大家提出以下猜想。
猜想1∶与小孔的形状有关;
猜想2∶与小孔距水面的深度h有关;
猜想3∶与小孔的横截面积S有关;
(1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三孔形状如图甲所示,在小孔处安装阀门和流量计(测流量的仪器)。
将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量。
此步骤存在的问题是_____。
(2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔进行实验∶
①下表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量Q与小孔深度的平方根
的关系图线,表格中第3次流量Q=_____
。
②进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越_____,喷出小孔的水流速也越大。
(3)对于猜想3,大家认为是正确的。
为进一步探究流量Q与小孔横截面积S之间的定量关系,老师画了图丙所示的水柱模型,其中v表示水从小孔流出的速度,l表示时间t内流出水柱的长度,S表示小孔的横截面积。
①根据流量定义并结合模型,推导流量Q与流速v、面积S的关系式∶Q=____;
②通常情况下,喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀,则喷出水柱在空中上端较____(选填“粗”或“细”)。
【答案】
(1).没有控制小孔的横截面积相同
(2).
,45(3).大(4).
(5).粗
【解析】
【详解】
(1)[1]要探究水的流量与小孔的形状的关系,应控制小孔的大小相同,由图甲知三个小孔的大小不同,故此步骤存在的问题是没有控制小孔的横截面积相同。
(2)①[2]由表格中数据可得流量Q与小孔深度的平方根
成正比,即
流量Q与小孔深度的平方根
的关系图像如下图
根据图像可知,表格中第3次流量
。
②[3]由液体压强的特点知,液体深度越大,液体压强越大,喷出小孔的水流速也越大。
(3)[4]流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,由图丙所示的水柱模型,水柱的长度l=vt,水柱体积为
V=Sl=Svt
则流量Q与流速v、面积S的关系式为
[5]任意横截面的流量相等,下端水柱速度较上端水柱的速度大,由Q=Sv,(S为水柱截面积,v为水柱中水的流速)可知,上端水柱截面积较大。
2.(2020年湖北省咸宁市中考真题)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为
____(用题中字母和
表示)。
【答案】
(1).B
(2).増大(3).上窄下宽(4).上移(5).BD(6).
【解析】
【详解】
(1)[1]使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,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B。
(2)[2][3]由乙丙两图可知,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:
同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[4]探究液体内