2019年中考物理实验专题复习——探究液体内部压强特点的实验(答案解析)

第1页（共9页）2019年中考物理实验专题复习——探究液体内部压强特点的实验答案解析1．（2018•沈阳）为研究液体内部压强恃点，如图甲所示，小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。（1）将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强：将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的深度有关；（2）接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度小于（选填“大于“、“等于”或“小于”）水的密度。（3）将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强。（4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，会有部分液体从洞口流出，最后稳定时，塑料瓶和胶管里的液面相平，此时塑料瓶与胶管构成一个连通器。【分析】（1）液体的压强随深度的增加而增加；（2）液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来，根据p=ρgh分析解答；（3）在液体内部向各个方向的压强相等；（4）上端开口下端连通的装置是连通器。【解答】解：（1）将瓶向下压，深度越深，压强越大，橡皮膜内凹的程度越大说明液体的压强随深度的增加而增加；（2）根据p=ρgh知，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来，当塑料瓶内外液面相平时，橡皮膜向内凹，说明向上的水的压强大，故倒入液体的密度小于水的密度；（3）液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来的，所以将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强；第2页（共9页）（4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，这样塑料瓶与胶管构成上端开口、下端连通的一个连通器，连通器里装同种液体在不流动时液面相平。故答案为：（1）深度；（2）小于；（3）压强；（4）连通器。【点评】本题考查了液体压强2．（2018•菏泽）小强根据液体压强公式p=ρgh得出如下结论：在任何情况下，p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。【分析】根据液体压强公式p=ρgh得出：在液体密度一定时，p都与h成正比，根据控制变量法和p=ρgh设计实验。【解答】答：将微小压强计的探头浸在A容器的酒精中，探头所在的深度为h1，观察并记录U形管内液柱的高度差为h。将探头从酒精中取出，再缓慢浸入B容器的水中，当U形管内液柱的高度差也等于h时，发现探头所在的深度h2小于h1．因为两次实验深度不同，但是液柱的高度差相同，也就是液体压强p相同，这个实验说明液体压强p不与液体深度h成正比，所以小强的观点是错误的。【点评】本题考查了液体压强规律的实验设计，掌握在液体密度一定时，P都与h成正比是解题的关键，有一定的难度。3．（2018•呼和浩特）小涵同学利用如图所示的器材探究“液体内部压强的特点”（1）压强计不属于（选填“属于”或“不属于”）连通器；（2）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，而她所观察到如图甲所示的情景，调节的方法是B（选填“A“或“B”）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（3）调好后，将探头放入水中，并多次改变探头在水中的深度如图乙所小，同时比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究液体内部压强与深度的关系。【分析】（1）测量液体压强的仪器叫压强计；上端开口，下端连通的容器叫连通器。第3页（共9页）（2）只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；（3）液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法；液体压强和液体的密度、深度有关，实验中采用控制变量法来设计实验。【解答】解：（1）这是测量液体压强的压强计；它的左端是密闭的，所以不是连通器。（2）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，若U形管中的液面出现了高度差，就说明软管中的气体压强大于大气压，在压力差的作用下，U形管中的液面出现高度差；要调节，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；（3）实验中液体的密度不变，改变探头在水中的深度，研究的是液体内部压强与深度的关系。故答案为：（1）不属于；（2）B；（3）液体内部压强与深度的关系。【点评】此题主要考查的是学生对液体压强的影响因素实验的理解和掌握以及液体压强的计算，要了解压强计的构造与原理，并能学会观察压强计来判断压强的大小，是解答本题的关键。4．（2018•衡阳）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形管两侧液面高度差的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会内凹（选填“内凹”或“外凸”）。（2）通过比较C、D两个图，可得到结论：同一液体的压强随深度的增加而增大。（3）通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（4）通过比较A、B、C三个图，可得到结论：同一深度，液体向各个方向的压强相等。【分析】（1）液体压强大小通过U型管内液面的差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大，这是一种转换法的运用；将探头放进盛水的容器中，橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强，橡皮膜会向内凹；第4页（共9页）（2）（3）（4）探究液体压强跟深度的关系时，保持液体的密度和方向相同；探究液体压强跟密度的关系时，保持液体的深度和方向相同；探究液体压强跟方向的关系时，保持液体的密度和深度相同，应注意控制变量法的运用。【解答】解：（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。液面高度差越大，液体的压强越大；这种方法叫做转换法；将探头放进盛水的容器中，橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强，橡皮膜会向内凹；（2）C、D两个图为同种液体，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大，U型管的高度差越大，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；（3）D、E两个图中液体的深度相同，橡皮膜的方向相同，液体的密度不同，盐水的密度大于水的密度，盐水中U型管的高度差大，压强大，故可得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（4）A、B、C三个图中液体的深度相同，液体的密度相同，橡皮膜的方向不同，但压强相等，可得出结论：同一深度，液体向各个方向的压强相等。故答案为：（1）高度差；内凹；（2）随深度；（3）密度；（4）同一深度，液体向各个方向的压强相等。【点评】掌握液体压强大小的影响因素，利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是本题考查的重点。5．（2018•奉贤区）在学习了U形管压强计的原理和使用方法后，某小组同学做“探究U形管压强计液面高度差与哪些因素有关”的实验。如图所示，实验中他们利用刻度尺测量出金属盒在液体中的深度h，以及U形管压强计液面的高度差H，并记录实验结果于下表：U形管压强计内液体：水（ρ水=1.0×103千克/米3）容器内液体密度ρ液（千克/米3）实验序号h（厘米）H（厘米）0.8×10315.04.0210.08.0315.012.01.0×10345.05.0第5页（共9页）510.010.0615.015.01.2×10375.06.0810.012.0915.018.0①分析实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9，可得出初步结论：U形管压强计内液体密度相同，且容器内液体密度ρ液相同时，液体内部压强随着深度的增加而增大。②分析实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9，可得出初步结论：U形管压强计内液体密度相同，且金属盒所处深度h相同时，液体内部压强随着液体密度的增大而增大。③进一步比较表中的数据，还可以得出初步结论：U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值等于定值。④为了使上述结论更具有普遍性，你认为该小组同学还应该采取的操作是：多次进行实验，得出性的结论。【分析】（1）在液体密度相同时，液体内部压强随着深度的增加而增大，故据表格中的数据分析可得结论；（2）若想探究液体内部压强与液体的密度关系，应该让深度相同，故据此分析题目中的数据可得结论；（3）分析题目中U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值关系可得结论；（4）从多次实验得到普遍规律的角度分析即可判断；【解答】解：①分析实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9三次实验，液体压强计浸入的是同种液体，即在液体密度相同时，液体内部压强随着深度的增加而增大；②若想探究液体内部压强与液体的密度关系，应该让深度相同，故分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验中的任何一组数据都可得出：在液体的深度相同时，液体内部压强随着第6页（共9页）液体密度的增大而增大；③分析题目中U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值关系可知：U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值等于定值；④由于一次实验具有偶然性，所以从得到更为严密的角度分析，我们应该进行多次实验，看到实验的结论是否一致；故答案为：①液体内部压强随着深度的增加而增大；②1、4、7或2、5、8或3、6、9；液体内部压强随着液体密度的增大而增大；③定值；④多次进行实验，得出性的结论。【点评】此题考查学生探究实验、分析实验数据的能力。能力的考查是现在考试中的一个重点，也是难点，故此题难度较大。6．（2018•株洲）图为利用U型压强计验证“在受力面积不变时压强与压力的定量关系”的装置。实验前，橡皮膜朝上，金属盒水平固定，玻璃管中液面相平。实验中，改变叠放在橡皮膜中央的硬币数（规格相同），测得有关数据如下表。硬币个数246810液面高度差/mm9.51929.54050（1）实验中当液面高度差为h时，盒内外气压差为ρ液gh。已知玻璃管内液体密度为ρ，g为已知常量。（2）U形玻璃管足够长时，选用密度较小（填“较大”或“较小”）的液体可以减小实验误差。（3）分析实验数据，可得到的实验结论是：在实验误差允许范围内，在受力面积不变时压强与压力成正比。【分析】（1）根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差；（2）据压强计的构造可知，我们是通过U型管中液面的高度差来判断压强大小的，即高度差越大，压强就越大，高度差越小，压强就越小，据此分析即可解答；（3）从表中数据得到受力面积不变时压强与压力的定量关系。【解答】解：（1）根据液体压强的计算公式p=ρgh求出U形管左右两侧液面的高度差h时，第7页（共9页）则橡皮管内气体的压强与大气压之差为p=ρ液gh：（2）据压强计的构造可知，我们是通过U型管中液面的高度差来判断压强大小的，即高度差越大，压强就越大，高度差越小，压强就越小；在压强大小一定的情况下，根据p=ρgh可知，在U形管内充灌密度较大的液体比充灌密度较小的液体U型管中液面高度差小，因此仪器的精确度比充灌密度较小的液体小；（3）分析实验数据，在受力面积一定时液面高度差h与硬币个数n的关系式为h=0.475n，可得到的实验结论是：在实验误差允许范围内，在受力面积不变时压强与压力成正比。故答案为：（1）ρ液gh：（2）较小；（3）在受力面积不变时压强与压力成正比。【点评】本题考查液体压强公式，以及转化法的应用，是一道综合题。7．（2018•南充）在“研究影响液体内部压强”的实验中：（1）压强计是通过观察U型管的两端液面的两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小。（2）比较图甲和图乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而增大。（3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择乙、丙进行比较。（4）已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，则U型管底部受到的液体的压强为1000Pa（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）【分析】（1）液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的，压强越大，U形管液面高度差越大；压