初中物理压强和浮力实验题

体积相等的甲、乙两种液体放在两个完全相同的容器中。小梅把同一支微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的不同深度，压强计两管中的液面高度差如图所示。由此可知，盛有液体甲的容器对桌面的压力比较              。（选填“大”或“小”）

小红同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图所示.为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是,小红和小军同学合作利用吸盘设计了一个估测当地大气压强的实验方案：

【方案设计】

A．计算出当地大气压强.

B．将吸盘四周蘸上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；

C．用刻度尺测出吸盘的直径D；

D．用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面.根据经验估测拉脱吸盘所需拉力大小F.

你认为正确的操作顺序是（填字母）                                    
【评估交流】
小红同学说：我们的实验原理是　        ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强．
小军同学说：在操作中，我发现存在                     、                         
等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大．小红认真思考后，同意了小军的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差．
根据小红和小军同学的实验记录及自我评估情况，请你回答：小红和小军测出的大气压强p＝（用字母表示）；实验时小军同学将吸盘四周蘸上水，这样做的目的是                                   ；要准确测量，应该利用课本中介绍的             进行测量，课本上的1atm=                  Pa

某课外兴趣小组的同学自己设计，对“阿基米德原理”进行了如下改进：如图所示，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），F是塑料饮料瓶、橡胶塞及弯曲的玻璃管制成的溢水杯，E是升降平台（摇动手柄可使平台高度缓慢升降）。

（1）在如图所示实验中，同学们逐渐调高平台E，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）比较弹簧测力计A的示数变化量_△F_A和B的示数变化量，则_△F_A_______△F_B；（填“>”、“=”或“<”）；你得到的结论是_______________________________；
（3）教材上验证阿基米德原理的实验如图所示，同学们改进的实验与教材上的实验相比较有什么优点？（写出一条即可）__________________________；

如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：

（1）当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是　　。

（2）擦窗机器人的擦拭速度是4分钟 $/$米 ${}^2$，要擦完总面积为3米 ${}^2$的窗玻璃需要　　分钟。

（3）工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？

（4）擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有 $0.25\%$的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？（取 $g=10$牛 $/$千克）

2017年11月30日，中国4500米载人潜水器--"深海勇士"号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对"探究液体内部的压强"的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：

（1）实验前，应调整压强计（甲图），使 $\mathit{U}$ 型管左右两边的液面 　 　。

（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与 　　的关系

（3）比较乙丙两图可以得出的结论是 　　。

（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例： 　　。

（5）小芳完成上述实验后，用一" $\mathit{T}$ "形玻璃管对着 $\mathit{U}$ 形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到 　　（填"左"或"右"）管中的液面较高，该实验说明了 　　。

小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题：

（1）在c与e两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与        的关系；根据a与e两图所标的实验数据，可知物体A浸没在盐水中所受的浮力为        N．
（2）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出：物体A的体积为        cm³，盐水的密度为        kg/m³，物体A的密度为        kg/m³
（3）小明对abcd四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是：        .

如图所示，某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中：

（1）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　      　法。

（2）通过比较图甲和图乙两次实验，探究压力的作用效果与　      　的关系；通过比较图　    　和图　    　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　       　法。

（3）实验结束后，同学们做了进一步的交流讨论，分析静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力和它受到的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对　    　力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对　     　力。

在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图所示的系列实验．

（1）同学们是根据             来比较压力作用效果的．
（2）观察比较图甲、乙的情况可以得到的结论是：受力面积一定时，        ，压力的作用效果越明显．
（3）要探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应比较     两图的实验，得到的结论是：      ．

科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究浮力的大小与哪些因素有关

如图所示，是小华同学所做的一系列探究浮力的大小与哪些因素有关的实验。请按照要求填写表格：

提出问题	对应图中的序号
浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
	$a$， $c$， $d$
浮力的大小与物体浸入液体的密度的关系

（二 $)$探究电流与电压、电阻的关系

请按照要求设计实验记录表格

表一要求：保持电阻 $R$不变 $(R=5\Omega )$， $U(2V$、 $4V$、 $6V)$，电流随电压的变化

表二要求：保持电压 $U$不变 $(U=6V)$， $R(5\Omega$， $10\Omega$， $15\Omega )$，电流随电阻的变化

有一个形状不规则的小木块，将其放在水中时，浮在水面上，用以下两种方案测量该木块的密度。

方案一：

（1）用天平测小木块的质量：测质量前，指针指在分度盘的左侧，则平衡螺母应向 　　（左 $/$ 右）移动，平衡后测得小木块的质量为 $m$ ；

（2）在量筒中倒入适量的水体积为 $V_0$ ；

（3）用细针将小木块浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_1$ ，则木块的密度表达式 $\rho =$ 　　。

方案二：

（1）在量筒中倒入适量的水，体积为 $V_2$ ，如图所示；

（2）用一个体积为 $10c{m}^3$ 的铁块和小木块拴在一起浸没水中，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_3=90c{m}^3$ ；

（3）从量筒中取出铁块，小木块漂浮水面，读出量筒中水面对应的刻度为 $V_4=68c{m}^3$ ，则木块的密度 $\rho =$ 　　 $g/c{m}^3$ 。

对比以上两种方案，误差比较小的是 　　，理由： 　　。

（1）小明用如图a所示装置设计实验，探究“影响压力作用效果的因素”，从图可以看出，小明控制不变的量是：_______，验证的是压力的作用效果与___________的关系。（以上两空均选填“压力大小”或“受力面积”）
（2）在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中，进行了如图b所示的操作：
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，应选择丙和丁两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状______（选填“有关”或“无关”）。
③要探究压强与液体密度的关系，应选用_______两个图进行对比。

如图所示小刚为了探究：压强可能与受力面积和压力的大小有关．小刚找到了下面器材：规格相同的两块海绵、三本字典．设计了下面的实验：图（a）海绵平放在桌面上；图（b）海面上平放一本字典；图（c）海绵上叠放两本字典；图（d）海棉上立放一本字典；图（e）一本字典平放在桌面上．

（1）通过实验图（a）图（b），可以得出：力能使物体发生　 　，小刚是根据　            　的现象来比较压强的．
（2）通过实验图（b）图（c），可以得出：在　     　一定时，　  　越大，压强越大．
（3）通过观察图　  　、图　  　后得出：在压力一定时，受力面积越小，压强越大．
（4）设图（b）中字典对海绵的压强是P_b，图（e）中字典对桌面的压强是P_e，比较P_b　  　P_e．

某实验小组在探究"影响浮力大小的因素"时，做了如图所示的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知：

（1）当物体逐渐浸入水中，物体底面所受压强将逐渐 　 　；

（2）当物体浸没在水中时，受到的浮力为 　　 $N$ ；

（3）比较（b）、（c）两图，可以得出 　　越大，物体受到的浮力越大；

（4）比较 　　两图可知，物体所受浮力的大小与液体密度有关。

在探究压力作用的效果与那些因素有关的实验中，利用了两个相同的木块和一块海绵，如图所示。

（1）实验中通过观察            来比较压力作用的效果；
（2）对比甲、乙两图，可以得出：                                        ；
（3）对比      两图，可以得出受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；
（4）对比甲、丁两图，得出压力作用效果与压力大小无关。你认为是否正确，并叙述理由：                                            。

某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是   ．
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为   cm，计算出活塞的横截面积．

（4）计算得到大气压强的数值为   Pa.
（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：
①   ；②   ．