初中物理探究液体压强的特点实验实验题

【四川省巴中市2015年中考物理试卷】在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

（1）实验中，探究液体压强的工具是                。
（2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状       （选填“有关”或“无关”）。
（3）甲、乙两图是探究液体压强与      的关系，结论是：                         。
（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用       两图进行对比。
（5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小         。

“帕斯卡裂桶实验”的演示，激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣．他们设计了如图所示的实验探究方案，图（a）、（b）、（d）中金属盒在液体中的深度相同．实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h₄＞h₁＝h₂＞h₃．

（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较________________的变化来判断的，这种方法通常称为转换法．
（2）由图（a）和图________两次实验数据比较可以得出：液体的压强随深度的增加而增大．
（3）由图（a）和图（d）两次实验数据比较可以得出：________________________．

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　       　。

（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。

【湖南省邵阳市2015年中考物理试题】在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关。
（1）要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种实验探究方法称作                    法。
（2）下图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置：

①要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和装置____（选填“乙”或“丙”）来进行研究；
②要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度度是否有关，应选取装置乙和装置____（选填“甲”或“丙”）来进行研究。

在探究液体内部压强特点的实验中：

（1）如图甲，小明将金属盒逐渐浸入水中越来越深的位置，在U形管中观察到的现象时：             ．
（2）小明准备了一杯水和一杯浓盐水，想要探究液体内部与液体密度的关系，他的操作办法是：                                                                      ．
（3）小明想得到液体内部压强与液体深度、液体密度的定量关系，请你根据所学过的知识，利用图乙中的液柱模型推导出液体内部压强的计算公式．

小敏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）实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现 $U$形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性　　（选填“好”或“差” $)$；调节好压强计后， $U$形管两边液面相平。

（2）小敏把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体（分别是水或者酒精）中，发现图甲中 $U$形管两边液柱的高度差比图乙的小，由此可以得出结论液体内部的压强跟液体的密度有关，他的结论是　　的（选填“正确”或“错误” $)$；　　（如果他的结论正确，此空填写“甲”中溶液是水还是酒精；如果他的结论错误，请填写错误原因）。接着他改变图乙中探头的深度，其探究情况如图丙所示。

（3）比较图　　，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）小敏还发现在同种液体中，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　　。

大家知道，接触的两个物体相互挤压，就会产生压强。小丽和小梅想：把一些水倒进容 器里，由于水具有流动性，在重力作用下水的不同部分之间也会相互挤压，那么，液体内部是否也会产生压强呢？针对这一问题，她们分别提出了自己的猜想。

小丽的猜想：液体可能会产生向下的压强。
小梅的猜想：液体可能会产生向各个方向的压强。
（1）请你写出一个支持小梅猜想的生活事例：                        。
（2）小丽为了验证自己的猜想，利用一个两端开口的玻璃管，橡皮膜和水作了如图甲所 示的实验。实验表明：液体会产生向下的压强。
小梅说： “再有一盆水，我直接使用你的装置就能验证液体会产生向上的压强。 ”小梅的做法是：将玻璃管中的水倒掉，把玻璃管      （选填“开口”或“带橡 皮膜” ）的一端竖直向下插入水盆中。她观察到的现象是：                                 。
（3）小丽说“不用橡皮膜我也能验证液体会产生向上的压强。 ”于是，小丽快速取下橡 皮膜， 将一张薄卡片放在玻璃管的下面并把玻璃管插入水中，看到薄卡片被水向上压在 玻璃管口而不掉落，如图乙所示。
小梅却说：“你的这个实验虽然能够表明水对薄卡片产生了向上的压强，但不如我的实验好。 ” 小梅这样说的理由是：                                   。
（4）经过讨论她们发现，其实用一盆水和一个透明塑料瓶，稍加处理就能验证他们的全部猜想。她们的做法是：                                            。

实验桌上有两只大烧杯，其中一杯盛有纯净水，另一杯盛有盐水.老师告诉小明盐水的密度大于纯净水的密度，希望他用压强计将它们区别开.如图所示，小明将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中，分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h_甲和h_乙.他发现h_甲小于h_乙，于是就认为乙杯子中盛的是盐水.你觉得小明的实验过程是否正确？答：  ；理由是  .
请将下面正确的实验方法补充完整：
将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中，压强计U形管两侧的液柱高度差分别用_甲和_乙表示，使_甲与_乙相等_， 比较_  ，则  的一定是盐水.

在“探究液体内部压强特点”的实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性   （选填“好”或“差”）.若使用调好的压强计，探究水内部压强特点的情景如图A、B、C所示.

（1）比较A图、B图和C图，可以得到的结论是：       ；
（2）在B图中把金属盒慢慢下移，可以观察到U型管两边液面的高度差会逐渐增大，从而得到的结论是：       ；
（3）如图D、E所示，有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精（没有标签）.小唐采用压强计进行探究：小唐把金属盒分别浸入到这两种液体中，发现图D中U形管两边的液柱高度差较小，小唐则认为图D烧杯中盛的是密度较小的酒精.他的结论是否可靠？       理由是：       .

为了探究液体内部压强与哪些因素有关，部分同学提出如下猜想：
猜想1：液体内部的压强可能与液体的深度有关
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同
猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
深度（cm）	5	5	5	10	10	10	15	15	15
橡皮膜方向	上	下	侧	上	下	侧	上	下	侧
压强计液面高度差（cm）	4.3	4.3	4.3	9.2	9.2	9.2	13.8	13.8	13.8

（1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为________的实验数据；猜想2的结论是________________________________________．
（2）为了验证猜想3是否正确，在以上实验的基础上，请写出你设计的实验探究方案．

在研究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

（1）甲、乙两图是探究液体压强与             的关系。
（2）要探究液体压强与液体密度的关系，应选用             两个图进行对比。
（3）在图丙中，固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度，使金属盒处于：向上、向下、向左、向右等方位，这是为了探究同一深度处，液体向             的压强大小关系。
（4）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择             两图进行对比，其结论是：液体压强与盛液体的容器形状             。

在探究“影响液体内部压强大小的因素“实验中：
（1）如图甲用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U形管内水面也出现高度差，这说明________．这种研究问题的方法是________法．
（2）若在使用压强计前发现U形管中有高度差，通过________方法可以进行调节：①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水．（选填序号）
（3）比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的________有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的________有关．

在“研究影响液体内部压强”的实验中：

（1）压强计是通过观察 $U$形管的两端液面的　　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　　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　　进行比较。

（4）已知乙图中 $U$形管左侧液柱高为 $4\mathit{cm}$，右侧液柱高为 $10\mathit{cm}$，则 $U$形管底部受到的液体的压强为　　 $\mathit{Pa}({\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

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 $p_a=$　　。