初中物理探究液体压强的特点实验实验题

某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管下端扎上橡皮薄膜，竖直插入水中不同深度，观察到橡皮薄膜均向上凸起，实验现象如图1、2所示．

①观察图（a）和（b）所示的实验现象，他们猜想：      ．
②为了验证猜想，他们用仪器测出不同深度处水的压强p，并将相关实验数据记录在表中．
表水密度为1.0×10³千克/米³

实验序号	深度h（厘米）	液体压强p（帕）
1	5	490
2	10	980
3	15	1470

表
密度为******

实验序号	深度h（厘米）	液体压强p（帕）
4	****
5	****
6	****

分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件，距水面深度h₁、h₂、h₃处对应的水的压强为p₁、p₂、p₃，它们之间满足的关系：      （填数量关系）．由此，小明得出初步结论：水内部的压强与水的深度成正比；小华得出初步结论：同种液体内部，液体压强与液体深度成正比．
分析上述实验过程和相关条件，      得出的初步结论更合理些（选填“小明”或“小华”）．
③小红还要继续研究液体内部压强与液体种类的关系，为此还需要的实验器材是：      ．为了和表二获取的实验数据作比较，她设计了记录表三，请将表三内的空格填写完整．

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 $p_a=$　　。

为了探究影响液体压强大小的因素，小明采用了图所示的实验装置。其中微小压强计可以反映液体内部压强大小的变化。小明将微小压强计的探头放在烧杯内固定，不断向烧杯中注入水，微小压强计U形管两侧液面高度差增大，表明水内部压强随深度增加而增大。小华却认为：微小压强计U形管两侧液面高度差增大，是水的重力增加导致的，所以水的重力大小不同，水内部压强大小就不同。请你利用上述器材或再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小华的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
 

如图所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水，甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同，丙与丁相同。

（1）为使实验现象更明显，压强计 形管中的液体最好用 　　（选填"水"或"水银" ；

（2）要探究液体压强与深度的关系，应选 　　两图；

（3）四个烧杯中，盐水密度最大的是 　　图。

图是用压强计演示液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的浓盐水外，其余杯中装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答：
 
（1）比较①②两幅图，可以得出：液体内部压强大小跟液体的        有关；
（2）比较⑤⑥两幅图，可以得出：液体内部压强大小还跟液体的       有关；
（3）比较③④⑤三幅图，你还可以得出结论：                                  。

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　       　。

在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中：
①　实验目的：通过实验和推导定量探究液体内部压强大小与哪些因素有关，得出
            （5）           。
②　实验器材：两端开口的玻璃管、空饮料瓶、　　（6）　　、盛水容器、塑料片、烧杯。
③ 将一粗一细两根两端开口的玻璃管一端用橡皮膜封住，并用橡皮筋扎牢。将玻璃管封口向下竖直放置。如果从上端开口处分别向两根玻璃管中注入相同质量的水，如图所示，可以观察到较细的玻璃管下面的橡皮膜向下凸出较多，表明液体内部压强与　　（7）　　有关。

④　在水槽中盛有适量的水，取一个一端开口、另一端的侧壁带有一个细管口的玻璃管，玻璃管中盛有与水槽中水面相平的红色食盐水，如图所示，先用手指按住细管口，然后放开手指，可以观察到玻璃管中A处有红色盐水流入水槽中，表明液体内部压强与　　（8）　　有关。

用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”；（1）图所示压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的．小明检查时发现. 当用手指按压（不论轻压还是重压）金属盒橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是：___________             ______.
（2）图甲、乙、丙、丁表示探究过程中的四个情景．容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况，都可以从图上看出．甲、乙两图是探究液体压强与        的关系。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，结论是：液体压强与盛液体的容器形状       。

（3）实验时得到的几组数据如下表：根据表中的数据，（a）比较序号为         的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等.
（b）比较序号3、4、5的三组数据，可得出的结论是：                                 .（c）比较序号为        的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，不同液体的压强与密度有关.

用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”；（1）图所示压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的．小明检查时发现. 当用手指按压（不论轻压还是重压）金属盒橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是：___________             ______.
（2）图甲、乙、丙、丁表示探究过程中的四个情景．容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况，都可以从图上看出．甲、乙两图是探究液体压强与        的关系。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，结论是：液体压强与盛液体的容器形状       。

（3）实验时得到的几组数据如下表：根据表中的数据，（a）比较序号为         的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等.
（b）比较序号3、4、5的三组数据，可得出的结论是：                                 .（c）比较序号为        的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，不同液体的压强与密度有关.

图1是同学们在探究液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的盐水外，其余杯里装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答：

（1）实验前要正确安装压强计并检查压强计的气密性。若压强计的气密性很差，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              （选填“大"或“小"）。把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该                 。
（2）比较①②两幅图，可以得出：液体内部压强大小跟液体的              有关；
（3）比较⑤⑥两幅图，可以得出：液体内部压强大小还跟液体的            有关；
（4）比较③④⑤三幅图，可以得出：                            。
（5）某同学认为影响水的内部压强大小的因素不是水的深度（即图中的h值）而是离水底的距离（即图中的d值），且d越大，压强越小。根据所学，你是否认为水内部压强大小跟水底的距离d有关？           （选填“有关”“无关”或“不确定”）。

学习了液体压强的知识之后，某兴趣小组同学研究同一圆柱体浸没在液体中上表面和下表面受到的液体压强规律。如图所示，他们在烧杯内倒入适量的酒精，将一圆柱形金属块竖直浸没在酒精中，并用仪器测出金属块上、下表面受到的酒精的压强p₁、p₂，再换用水重复上述实验（已知ρ_酒精＜ρ_水），并将每次实验的相关数据记录在表一和表二中。

表一	表二
液 体 实验 序号 上表面 深度h （厘米） 上表面的压强p1 （帕） 下表面的 压强p2 （帕） 酒 精 1 10 784 1176 2 20 1568 1960 3 30 2352 2744	液 体 实验 序号 上表面 深度h （厘米） 上表面的压强p1 （帕） 下表面的 压强p2 （帕） 水 4 10 980 1470 5 20 1960 2450 6 30 2940 3430

 
（1）由表一（或表二）数据中同一圆柱体上表面受到的液体压强p₁随上表面深度h变化的规律，可以得出结论：同一圆柱体浸没在同种液体中，         （15）          。
（2）由实验序号     （16）       中的数据，可得出结论：浸没在同一深度处，液体的密度越大，同一圆柱体上表面或下表面受到的液体压强也越大；
（3）进一步分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可以得到：同一圆柱体浸没在同种液体中时，深度不同，        （17）             保持不变。进一步分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可以得到：_________（18）_____________。

图中的仪器是通过两玻璃管中液面的      的大小来反映出所测液体压强大小的．图（a）、（b）为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中的一个情景，此时探究的是液体内部压强与液体      的关系．若利用图（b）、（c）来探究液体内部压强与深度的关系，则图中两容器内的水面      保持相平（选填“需要”或“不需要”），图（c）中橡皮膜置于液体中的深度与h      （选填“相等”或“不相等”）．

2020年11月10日，"奋斗者"号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了 的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。

（1）图甲是 形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用 　　（选填"薄"或"厚" 一些的较好，从结构来看，压强计 　　（选填"是"或"不是" 连通器。

（2）比较乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而 　　；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度 　　（选填"有关"或"无关" 。

（3）根据液体内部压强的规律可知，"奋斗者"号深潜到 时每平方米的舱体受到的海水压力为 　　 （取 ，相当于质量为 　　 的物体受到的重力。

（4）若图丁的实验中 形管左右两侧水面的高度差为 ，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 　　 ；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到的液体压强将 　　（选填"变大""变小"或"无法判断" 。

【福建省莆田市2015年初中毕业（升学）考试试卷】为了验证液体压强的特点，某实验小组设计了如图装置，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。

（1）当橡皮膜两侧所受的压强不同时，橡皮膜的      发生改变。
（2）当容器左右两侧分别加入深度不同的水，且左侧水面较低， 会看到橡皮膜向    （填“左”或“右”）侧凸出，说明液体压强与      有关。
（3）当容器左右两侧分别加入深度相同的水和盐水时，会看到橡 皮膜向       （填“左”或“右”）侧凸出，说明液体压强与      有关。

如图所示的液体压强计是探究液体内部压强________的仪器．当橡皮膜不受压力时，U形管两边的液面保持________，橡皮膜受到的压力越大，两边的液面差就________，说明橡皮膜受到的压强________．