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" 。
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。
某物理小组在"研究液体内部的压强"实验时,想知道液体对容器底部的压强增加量△ 及容器对水平面的压强增加量△ 与哪些因素有关,他们选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中(水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量△ 及容器对水平面的压强增加量△ ,得到的实验数据如表中实验序号 所示。
液体分类 |
水 |
未知液体 |
||||||||
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
△ (帕 |
294 |
392 |
490 |
490 |
490 |
294 |
392 |
490 |
539 |
539 |
△ (帕 |
294 |
392 |
490 |
588 |
686 |
294 |
392 |
490 |
588 |
686 |
(1)本实验设计所用到的实验方法是下列中的 。
A. |
控制变量法 |
B. |
转换法 |
C. |
等效替代法 |
D. |
理想模型法 |
(2)分析比较表中实验序号 中的数据及相关条件可知:当 (选填" "、" "、" "、" "、" " 时,△ △ 。
(3)分析比较表中实验序号 中的数据及相关条件可知:△ 与 (选填"成正比"、"成反比"或"无关" 。
(4)他们仅改变液体种类,利用上述实验器材重复了实验,得到数据如表中实验序号 所示。据此可知该液体的密度 。
小明为探究"影响液体内部压强的因素",进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现 形管两侧液面发生灵活变化,说明该压强计 (选填"漏气"或"不漏气" 。
(2)将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处,如图乙,则压强计显示的是橡皮膜 (选填"各个方向"、"上方"或"下方" 的水对它的压强。
(3)由乙、丙两图可知:深度相同时,液体的密度 ,压强越大。
下列关于压强的说法,正确的是
A.如图是自制压强计,用它还可以制成高度仪,若瓶中装满水,还可制成液体温度计
B.如图是机翼的截面图,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
C.如图所示装置中,水受到重力的方向竖直向下,因此不会对探头产生向上的压强
D.如图是嫦娥四号探月器,其静止时对月球和地球水平表面产生的压强相等
小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越 ;
(2)实验时的情形如图2所示,比较甲图和 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;
(3)比较图甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体 有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口 ;
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图丁所示,此时弹簧测力计的示数为 ,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为 ,此时探头所受的浮力为 ;
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长,实验过程中橡皮膜没有破裂),排开水的质量 (选填“变大”“变小”或“不变” ,弹簧测力计的示数会 (选填字母)。
.一直变大 .先不变后变小 .先变大后变小 .先变小后变大
用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A. |
①②③ |
B. |
①②④ |
C. |
②③④ |
D. |
①③④ |
小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题:
(1)如图甲,将液体压强计的金属盒放入水里,并不断改变金属盒在水中的深度,观察U形玻璃管两边液面的高度差。这样做是想研究 。
(2)如图乙,在直导线下方放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,磁针发生偏转,表明通电导线周围存在磁场;如果导线下方不放小磁针,当导线中有电流通过时,则该通电导线周围 (选填“存在”或“不存在”)磁场。
(3)如图丙,在测量滑动摩擦力的实验中,水平桌面上的物块,受到2N水平向右的拉力F,做匀速直线运动。当拉力F大小变为4N时,物块受到的摩擦力为 N。
某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:① 、 两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);② 点压强等于 点上方液柱压强与左管内气压 之和;③ 点压强等于 点上方液柱压强与右管内气压 之和;④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭 打开 和 ,用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭 打开 和 ,重复上述操作,具体数据记录如表:
液体种类 |
液体1 |
液体种类 |
液体2 |
||||
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
实验次数 |
第四次 |
第五次 |
第六次 |
液柱高度 |
10 |
20 |
30 |
液柱高度 |
10 |
20 |
30 |
左管内气体压强 千帕) |
99 |
97 |
95 |
右管内气体压强 千帕) |
100 |
99 |
98 |
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是
.研究磁极间的相互作用规律
.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
.研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系
.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究 。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是 。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤) 。
在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察 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 形管左侧液柱高为 ,右侧液柱高为 ,则 形管底部受到的液体的压强为 ,
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 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, 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 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, 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, 形管两边液柱的高度差不变,表明 。
小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些特点,小聪进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部可能有压强
猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
为了验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究。请你完成下列问题:(1)实验前,要通过调试,使压强计 形管两边的液面 ,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时, 形管两边液面几乎没有变化。如图所示,说明该压强计 (选填“漏气”或“不漏气” 。(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计 形管两边液面是否有 来判断探头处是否受到水的压强。
(3)在验证其余猜想的过程中,小聪收集到如下表中的数据,根据表中的数据:
序号 |
液体 |
深度 |
压强计 |
|
橡皮膜方向 |
液面高度差 |
|||
1 |
水 |
20.0 |
朝上 |
18.5 |
2 |
朝下 |
18.5 |
||
3 |
朝左 |
18.5 |
||
4 |
朝右 |
18.5 |
||
5 |
40.0 |
朝上 |
36.8 |
|
6 |
60.0 |
朝上 |
54.6 |
|
7 |
酒精 |
60.0 |
朝上 |
43.5 |
①比较序号1、2、3、4的数据,可得出的结论是 。
②为了验证猜想3,小聪完成的实验操作应该是表中序号为 的实验。
③比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体 有关。
(4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和 法。
如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的 形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现 形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“ ”或“ ”),使 形管左右两侧的水面相平。
.将右侧支管中高出的水倒出 .取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中 形管左右两侧水面的高度差 ,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 . , , 。
小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形,如图所示。
(1)小明安装好实验仪器后,发现 形管两侧的液面不相平,如图 所示,实验前需要将 形管两侧液面调整相平,方法是 。
(2)小明调整好仪器,将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向,如图 、 、 所示,其探究的问题是 。
(3)根据 、 两个图中的现象可以看出: 。
试题篮
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