初中物理探究液体压强的特点实验试题

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 $B$、 $C$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 $V_0$；

②将小瓶放入量筒内，小瓶漂浮在水面上，读出体积为 $V_1$；

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 $V_2$；

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 $V_3$。

根据以上信息计算（水的密度用 ${\rho }_{水}$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 ${\rho }_{石}=$　　。

同学们梳理了部分物理实验，如图所示。其中分析正确的是 $($　　 $)$

A．如图所示实验，是探究电热与电阻的关系，闭合开关后， $a$管中液面上升比 $b$快

B．如图所示实验，当探头在水中深度逐渐增大时， $U$形管两边液面高度差不变

C．如图所示实验，是分子间相互作用的引力把塑料吸盘吸在光滑的墙上

D．如图所示实验，口吹硬币跳越木块，说明流速越大的位置，压强越小

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　        　（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　          　（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示，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　             　。

下表是小利同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。

实验 次数	深度 $h/\mathit{cm}$	橡皮膜在水 中的方向	$U$形管左右液面 高度差△ $h/\mathit{cm}$
1	3	朝上	2.6
2	6	朝上	5.4
3	9	朝上	8.2
4	9	朝下	8.0
5	9	朝左	8.2
6	9	朝右	8.2

（1）实验时通过观察　　来判断液体内部压强的大小；实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为　　。

（2）通过分析比较实验序号　　的数据得出结论：同种液体内部，深度越深，压强越大。请列举出一个与此相关的实例：　　。

用量筒测得 $8g$煤油的体积如图1所示，煤油的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$；图2为探究液体内部压强影响因素的装置，选用水和煤油分别进行实验，并使金属盒处于两种液体中的深度相同，则用　　进行实验时， $U$形管两侧液面的高度差 $h$较大；用水进行实验时，为使 $U$形管两侧液面的高度差 $h$减小，应将金属盒向　　移动。

如图所示，将压强计的金属盒放在同种液体中，金属盒面的朝向不同。

（1）要观察到 $U$形管两侧液面的高度差相等，必须控制金属盒面的中心在液体中的　　相等，由上述实验可知：液体内部某一点，来自各个方向的压强大小是　　的。

（2）不增加器材，用这套装置还可以探究液体内部压强与　　的关系。

小明用如图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。

（1）在图乙中，将橡皮膜先后放在 $a$、 $b$位置处可知，同种液体，　　越大，压强越大，支持该结论的实验现象是：　　。

（2）为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在图丙中　　（选填“ $c$”或“ $d$” $)$位置处。

某同学探究液体压强的实验如图所示，他探究的是 $($　　 $)$

A．液体内部的压强跟液体密度的关系

B．液体内部的压强跟深度的关系

C．在同一深度，液体向各个方向的压强大小是否相等

D．液体内部向各个方向是否都有压强

在“探究影响液体内部压强的因素”实验中。

（1）压强计是通过 $U$形管的　　来显示橡皮膜所受压强大小

（2）小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平。（不考虑实验结论的偶然性）

①比较甲和图　　，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大

②保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论：　　

③比较乙和图丁，能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗？　　，理由是：　　

在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。

步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；

步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但 $U$形管两侧的液面高度差逐渐减小；

步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图（甲 $)A$所示，在深度15厘米处观察到现象如图（甲 $)B$所示。

得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。

请完成下列问题：

（1）该实验过程用到的科学方法有　　（填字母）；

$A$．转换法

$B$．控制变量法

$C$．类比法

（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但 $U$形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是　　；

（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验，其目的是　　；

（4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图（乙 $)$为一圆柱形容器，容器内装有密度为 $\rho$的液体， $a$点在深度为 $h$处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式 $p=\frac{F}{S}$，推导出 $a$点所在横截面受到的液体压强 $p_a$与深度 $h$之间的关系式是 $p_a=$　　。

在探究实践创新大赛中，小明同学展示了他的“液体压强演示仪”，其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管（如图），将此装置放于水中，通过橡皮膜的凹凸程度变化，探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况，其中正确的是 $($　　 $)$

A．B．

C．D．

回归实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究牛顿第一定律：

过程 现象	让小车从斜面顶端由静止滑下，使小车到达三种不同水平面时的初速度　　，发现小车在　　表面上运动状态改变得最慢
结论 方法	若　　的物体不受力的作用，它将保持匀速直线运动状态。在实验的基础上，通过理想化推理得出结论，运用的科学方法是　　法。
问题 讨论	利用上述器材，再增加一个小木块和一把刻度尺，让小车分别从斜面不同高度处由静止滑下，比较木块被推动的　　，由此得出物体的动能与　　的关系。

（2）探究液体内部压强规律：

现象方法	将压强计的探头放入水中，发现探头向下移动的过程中， $U$形管两侧液面高度差变大，这说明液体压强随深度的增加而　　。保持探头所处深度不变，向水中加盐，发现高度差变大，这说明液体压强还与液体　　有关。 实验中 $U$形管两侧液面高度差的大小反映了探头所受液体压强的大小，运用的科学方法是　　法。
问题讨论	在开口的空矿泉水瓶的侧壁和底部扎几个小孔，用手将其压入水中，发现水从各个小孔涌入瓶中，说明液体内部向　　都有压强。

大威在探究“影响压力作用效果的因素”时，取三个质量相同的圆柱形容器 $A$、 $B$、 $C$，它们底面积的关系是 $S_A=S_B<S_C$．在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，其中 $B$、 $C$两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上，如图甲、乙、丙所示。

（1）实验过程中可以通过观察海绵的　       　来比较压力的作用效果。

（2）通过比较　      　两次实验，探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是　      　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（3）大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素，于是他找来一个如图丁所示的液体压强计，将压强计的探头放入 $B$、 $C$两容器中，保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时， $U$形管左右两侧液面的高度差较　      　（填“大”或“小”）。说明在深度相同时，　       　越大，液体压强越大。

（4）再将探头放入 $B$容器中的某一深度，改变探头的方向，会发现 $U$形管左右两侧液面的高度差不变，由此说明：在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都　       　。

为研究液体内部压强特点，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　     　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　      　（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　       　。

（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　        　。

利用U形管液面高度差的大小关系，可以帮助我们比较一些物理量的大小。

（1）将液体压强计的探头分别放入密度为ρ₁和ρ₂的两种液体中，U形管液面的高度差相同，如图甲所示，则ρ₁　    　ρ₂；

（2）速度是v₁和v₂的气流，分别经过与U形管左端相连的管子时，U形管液面的高度差如图乙所示，则v₁　    　v₂．（以上两空均填“＞”、“＝”或“＜”）